СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК С ПОДСВЕТКОЙ

Полезная модель относится к строительным изделиям, применяемым для создания объектов ландшафтного или архитектурного дизайнов, и может быть использована при строительстве подсвечиваемых дорожных покрытий, велодорожек, бордюров, панелей, стен и т.п.
Известен строительный блок с подсветкой, корпус которого образован матрицей на основе светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала, внутри которого размещен светодиодный кластер, светопрозрачная матрица корпуса выполнена объемно матовой или, по меньшей мере, одна наружная сторона корпуса матирована, при этом внутренний объем корпуса выполнен в форме оптической призмы, ограниченной отражающими и/или преломляющими плоскостями, а светодиодный кластер выполнен в виде, по меньшей мере, одной светодиодной матрицы, по меньшей мере, с одним светодиодом (патент на 2431723, опубл. 20.10.2011г.).
Также известна светящаяся тротуарная плитка, содержащая внутри светодиоды, связанные с основанием и установленные с возможностью выхода светового потока на поверхность, а также верхний защитный слой из светопроницаемого ударопрочного материала, при этом светодиоды соединены между собой и подключены в схеме управления, светодиоды расположены на плате, закрепленной на основании, снабженном внутренними нагревательными элементами, и закрытой сверху рассеивателем света, а между рассеивателем света и верхним защитным слоем светопроницаемого, ударопрочного и влагостойкого материала помещена пленка с нанесенным изображением или информационными символами (патент на полезную модель РФ № 94239, опубл. 20.05.2010г.).
В результате патентных исследований также выявлены следующие технические решения, которые были учтены заявителем при анализе: RU 2554958, RU 71666, RU 135323, RU 110756, RU 107167, WO 2013017705, WO 2019116058, WO 2008037832, CN 109311279, JP 2008066660, CN 101795860, EA 200801569, CN 101681050,  DE 000020304000, WO 2007115736.
Наиболее близким техническим решением, по общей совокупности признаков, является светящаяся строительная деталь с высоким светопропусканием, выполненная из прозрачного полимера на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, имеющая верхний наружный слой из полимера, промежуточный слой из полимера, наполненного стеклянной крошкой, нижний защитный слой из полимера, источник света и металлическую рамку, металлическая рамка имеет дополнительный источник света в форме нескольких частей покрытия с разделительными световыми полосами мозаики для замкнутого контура металлической рамки и группы одиночной или двойного контура светодиодов, связанных с источником питания через блок управления с возможностью включения одной или группы включения светодиодов, используя источник излучения от разделительных полос мозаики (патент на изобретение РФ № 2650989, опубл. 18.04.2018г.).
Недостатком данной конструкции является то, что при заливке эпоксидной или полиэфирной смолы, перемешанной со стеклянной крошкой для формирования промежуточного слоя, не представляется возможным удержать стеклянную крошку строго внутри объема детали. В результате на боковых поверхностях образуются наплывы из стеклянной крошки и раковины небольшой глубины, что нарушает геометрию детали и монолитность ее боковых поверхностей. Наличие подобных дефектов не позволяет осуществить плотную укладку блоков друг с другом, а в процессе эксплуатации при попадании осадков в щели между блоками и при воздействии межсезонных циклических перепадов температур, происходит ранее разрушение боковых поверхностей. Таким образом, потребительские свойства изделия не обеспечивают длительную эксплуатацию. Кроме того, при заливке смолы в форму и в процессе ее отверждения не исключен перекос светодиодной ленты относительно заданного положения, что также негативно сказывается на потребительских свойствах.
Технической задачей заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных показателей строительных блоков с подсветкой.
Техническим результатом является улучшение качества строительных блоков с подсветкой за счет улучшения геометрических характеристик их поверхности и закладных элементов.
Улучшение геометрических характеристик в строительных блоках с подсветкой за счет создания правильной геометрии их сторон и фиксации ленты со светодиодами в заданном положении относительно граней и ребер блока, обеспечивает высокие потребительские свойства и долговечность в процессе эксплуатации.
Дополнительный технический результат - устранение перекосов и скручивания светодиодной ленты при заливке полимерной смолы в форму в процессе изготовления строительного блока.
Поставленная техническая задача достигается тем, что заявляется строительный блок с подсветкой, имеющий верхний наружный слой, промежуточный слой со светопреломляющими элементами, нижний слой и светодиодную ленту  с токопроводом, выведенным из блока наружу, верхний наружный, промежуточный и нижний слои выполнены на основе двухкомпонентной полимерной смолы, отверждающейся с получением светопрозрачного материала, отличающийся тем, что  между верхним наружным и нижним слоями дополнительно размещен полый светопрозрачный каркас, при этом промежуточный слой со светопреломляющими элементами размещен в полости полого светопрозрачного каркаса, а светодиодная лента закреплена по его контуру.
Стенки  полого светопрозрачного каркаса выполняют функцию несущей для светодиодной ленты и, одновременно, емкостью для размещения промежуточного слоя со светопреломляющими элементами. Предпочтительно светодиодная лента закреплена на внутреннем контуре полого светопрозрачного каркаса со смещением к его нижней кромке.
Полый светопрозрачный каркас может быть представлен различной формы, например имеющий в сечении треугольник, прямоугольник, квадрат, круг, овал, многоугольник и т.п. сечения.
В качестве светопреломляющих элементов промежуточного слоя могут быть использованы любые известные для этих целей светопрозрачные материалы, имеющие множество светопреломляющих поверхностей, например стеклянная крошка.
Нижний слой заявляемого строительного блока может быть выполнен с закладной пластиной, например, представленной отполированной по меньшей мере с одной стороны алюминиевой пластиной (алюминиевой фольги).
В качестве основы слоев заявляемого строительного блока используют двухкомпонентную полимерную смолу, отверждающуюся с получением светопрозрачного материала. В качестве таких смол могут быть использованы эпоксидная смола, выпускаемая в промышленном масштабе, например, отечественных марок ЭД-8,ЭД-10,ЭД-14, ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22 или импортные эпоксидные смолы, например марок YD-128,ST-1000, DER-671. Также могут быть использованы полиэфирные смолы, например марок Norsodyne O-12335 AL, Polipol 3401A, Novol Plus 720.
Преимущественно выбирают марки эпоксидной смолы или полиэфирной смолы, обеспечивающие повышенную истираемость, прочность и устойчивость к ультрафиолетовому излучению, а также высокое светопропускание.
В качестве светодиодной ленты используют любые известные для этих целей устройства, например LEDRGB/RGBW/Белого свечения или иного монохромного свечения или иные аналогичные светодиодные ленты с соответствующими блоками управления.
В качестве материала изготовления светопрозрачного полого каркаса предпочтительно используют листовые материалы из полиметилметакрилата (ПММА), полиэтилентерефталата, поликарбоната, полиуретана и т.п. известные светопрозрачные материалы, например выпускаемых в промышленном масштабе торговых марок ТОСП и ТОСН (Гост 17622-72, ТУ 2216-271-05757593-2001), Акрима (ТУ 2216-256-05757593-99, СБ и СБПТ (Гост 9784-75) и иных аналогичных материалов.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
между верхним наружным и нижним слоями дополнительно размещен полый светопрозрачный каркас;
полость указанного каркаса заполнена промежуточным слоем со светопреломляющими элементами;
по контуру указанного каркаса закреплена светодиодная лента.
Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена с использованием известных средств и материалов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется следующими рисунками, но не ограничивается ими.
На Фиг.1 схематично изображен заявляемый строительный блок с подсветкой, на Фиг. 2 показан полый светопрозрачный каркас, на Фиг.3 схематично показан внешний вид готового изделия. На Фиг. 4 показано фото готового изделия.
Заявляемый строительный блок выполнен из нескольких слоев - верхний наружный слой 1, нижний слой 5, между которыми размещен полый светопрозрачный каркас 2, выполненный, например, из ПММА, внутри полости которого размещен промежуточный слой 3 со светопреломляющими элементами, в качестве которых использована   стеклянная крошка 4. В качестве материала для изготовления  верхнего наружного слоя 1, нижнего слоя 5 и промежуточного слоя 3 использована  эпоксидная  смола, отверждающаяся с образованием светопрозрачных слоев строительного блока. По внутреннему контуру нижней части полого светопрозрачного каркаса 2 закреплена светодиодная лента 6, которая имеет токопровод 7, выведенный наружу, для подключения к внешним источникам тока. В нижнем слое 5 может быть размещена закладная пластина 8, представленная, например, отполированной, по меньшей мере, с одной стороны, пластиной из алюминия или его сплавов. В качестве  такой закладной пластины 8 может быть использована алюминиевая фольга. Следует отметить, что расположение светодиодной ленты 6 по внутреннему контуру полого светопрозрачного каркаса 2 со смещением в направлении нижней части обеспечивает более равномерное распределение светового потока в строительном блоке.
Изготовление строительного блока начинается с верхнего наружного слоя 1 следующим образом. Сначала в предварительно подготовленную форму заливают массу двухкомпонентной полимерной смолы, например на основе эпоксидной смолы, в объеме, достаточном для получения верхнего наружного слоя 1 и выдерживается до его затвердевания. Затем на образованный верхний наружный слой 1 устанавливают полый светопрозрачный каркас 2, на нижнюю часть которого по внутреннему контуру предварительно закрепляют при помощи прозрачного клея светодиодную ленту 6 с токопроводом 7. Затем в полость светопрозрачного каркаса 2 заливают массу на основе эпоксидной смолы со стеклянной крошкой 4 для формирования промежуточного слоя 3 внутри полости светопрозрачного каркаса 2. Массу на основе эпоксидной смолы без  стеклянной крошки  заливают между внутренними стенками формы и наружными стенками полого светопрозрачного каркаса 2 с последующей заливкой  в форму массы на основе эпоксидной смолы для формирования нижнего слоя 5.
При необходимости выполнения заявляемого строительного блока со светоотражающей поверхностью в нижний слой 5 при заливке эпоксидной смолы закладывается металлическая пластина 8, отполированная, по меньшей мере с одной из сторон, выполненная, например, в виде алюминиевой фольги. После затвердевания нижнего слоя 5 строительный блок готов к использованию.
Заявляемый строительный блок после отверждения его светопрозрачных слоев представляет собой изделие с монолитными ровными боковыми поверхностями, светопреломляющие элементы в виде стеклянной крошки ограничены геометрией полого светопрозрачного каркаса, размещенного в теле светопрозрачного строительного блока. В результате края или концы стеклянной крошки не могут выйти за границы полого светопрозрачного каркаса, обеспечивая ровную поверхность всех граней строительного блока после его отверждения. Также на стенках полого светопрозрачного каркаса по его контуру жестко зафиксирована светодиодная лента в первоначально заданном положении. Таким образом, наличие полого светопрозрачного каркаса между нижним и верхним слоями, в котором сформирован промежуточный слой со светопреломляющими элементами, а по контуру жестко зафиксирована светодиодная лента,  обеспечивают получение заявленного технического результата. Заявляемый строительный блок, характеризующийся правильной геометрией, пригоден для плотной укладки, например, в траектории велодорожек, тротуарах, панелях. При укладке строительные блоки соединяются токопроводами к предназначенному для подачи напряжения кабелю.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение качества строительных блоков с подсветкой за счет создания правильной геометрии боковых сторон, фиксации светодиодной ленты в заданном положении относительно граней и ребер блока, исключение попадания влаги и других агрессивных сред внутрь. Это способствует повышению долговечности строительного блока в процессе его эксплуатации, в том числе при межсезонных перепадах температур и осадках.