ОСВЕЩАЕМОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО
ILLUMINATED MULTILAYER GLASS

Изобретение касается освещаемого многослойного стекла, в частности ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла или крышного стекла транспортного средства, а также способа его изготовления и его применения.
Многослойные стекла состоят из по меньшей мере одного наружного стекла, одного внутреннего стекла и клейкого промежуточного слоя, который по площади соединяет наружное стекло с внутренним стеклом. Характерными промежуточными слоями являются при этом поливинилбутиральные пленки, которые, наряду с их клейкими свойствами, обладают высокой вязкостью и высоким акустическим демпфированием. Промежуточный слой препятствует распаду многослойного стекла при повреждении. Многослойное стекло только растрескивается, но сохраняет свои размеры.
Многослойные стекла обладают заметными преимуществами по сравнению с однослойными безопасными стеклами: так, с помощью многослойного стекла может достигаться высокая акустическая изоляция, что, например, особенно предпочтительно для отделения внутренних помещений транспортного средства от их наружного окружения. Поэтому, наряду с ветровыми стеклами, из многослойного стекла также все чаще изготавливаются боковые стекла автомобилей. Одновременно многослойное стекло имеет более высокую прочность на пробой, чем однослойное безопасное стекло, и поэтому устойчивее к проникновению инородных тел или попыткам взлома.
DE 10 2005 036869 A1, WO 2008/061789 A1, WO 2007/077099 A1, US 2015/253486 A1 и US 2013/299856 A1 раскрывают многослойные структуры, которые могут по площади освещаться с помощью стекловолоконной ткани или стекловолоконных нетканых материалов.
В основе настоящего изобретения лежит задача предоставить улучшенное многослойное стекло, которое может освещаться по меньшей мере на отдельных участках. Освещение должно обладать возможностью простого и экономичного интегрирования в многослойное стекло.
Задача настоящего изобретения решается в соответствии с изобретением с помощью многослойного стекла по п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения.
Предлагаемое изобретением многослойное стекло включает в себя по меньшей мере:
- одно наружное стекло и одно внутреннее стекло, которые соединены друг с другом с помощью промежуточного слоя, и
-по меньшей мере одно светорассеивающее стекловолокно, которое предназначено для испускания света путем рассеивания через свою боковую стенку по длине своего распространения,
причем это стекловолокно отдельными участками расположено между промежуточным слоем и наружным стеклом и между промежуточным слоем и внутренним стеклом, и стекловолокно проведено через по меньшей мере одно отверстие промежуточного слоя.
Благодаря расположению стекловолокна в по меньшей мере одном отверстии промежуточного слоя фиксируется положение стекловолокна относительно промежуточного слоя, так что может предотвращаться соскальзывание стекловолокна во время изготовления и ламинирования многослойного стекла.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемое изобретением многослойное стекло представляет собой остекление для средств передвижения для движения по земле, в воздухе или по воде, в частности в поездах, судах и автомобилях, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или крышного стекла, в зданиях, в частности в области входа, области окон, области крыши или области фасада, в качестве встраиваемого конструктивного элемента в мебели и приборах.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления предлагаемое изобретением многослойное стекло представляет собой ламинированное боковое стекло, которое предусмотрено для предпочтительно открываемого бокового окна транспортного средства. Под открываемым боковым окном понимается боковое окно, которое может открываться и снова закрываться путем по существу вертикального смещения бокового стекла внутрь двери кузова.
Термины «наружное стекло» и «внутреннее стекло» служат только для того, чтобы различать первое стекло и второе стекло. В случае применения многослойного стекла в качестве стекла транспортного средства или в качестве стекла здания наружное стекло предпочтительно, но не обязательно, обращено к наружному пространству многослойного стекла, а внутреннее стекло - к внутреннему пространству.
Предлагаемое изобретением стекловолокно представляет собой светорассеивающее стекловолокно, которое путем рассеивания испускает свет через свою боковую стенку по длине своего распространения. Такие стекловолокна обычно состоят из по меньшей мере одной сердцевины стекловолокна, которая окружена одним или несколькими слоями, в форме оболочки расположенными вокруг сердцевины стекловолокна. При этом оболочковые слои обычно имеют множество центров рассеивания, например, нано-поры или нано-частицы. Надлежащие светорассеивающие стекловолокна хорошо известны специалисту. Только в качестве примера сошлемся здесь, например, на стекловолокна, названные в US 20111/0122646A1 или US 2015/0131955A1. Толщина стекловолокна составляет, характерным образом, от 5 мкм до 300 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 250 мкм. Разумеется, что стекловолокно вследствие надлежащего изготовления или обработки может также иметь светорассеивающие области только на отдельных участках.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением стекловолокна длина распространения, на которой стекловолокно непрерывно испускает свет через свою боковую стенку, составляет по меньшей мере 5 см, предпочтительно по меньшей мере 10 см и особенно предпочтительно по меньшей мере 30 см.
Под термином «светорассеивающее стекловолокно» в объеме настоящего изобретения следует понимать также пучок или сплетение нескольких отдельных стекловолокон. В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемое изобретением многослойное стекло имеет количество отдельных стекловолокон меньше или равное 50, предпочтительно ровно одно стекловолокно, ровно два стекловолокна, ровно три стекловолокна, ровно четыре стекловолокна, ровно пять стекловолокон, ровно шесть стекловолокон, ровно семь стекловолокон, ровно восемь стекловолокон, ровно девять стекловолокон или ровно десять стекловолокон. В частности, предлагаемое изобретением многослойное стекло не содержит стекловолоконного нетканого материала. Указанные одно-пятьдесят стекловолокон предпочтительно могут активироваться независимо друг от друга, то есть могут освещаться независимо друг от друга. Указанные одно-50 стекловолокон предпочтительно расположены рядом друг с другом. Альтернативно стекловолокна могут перекрещиваться, предпочтительно максимально десять раз каждое стекловолокно. В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла стекловолокно заделано в поверхность промежуточного слоя. Это может осуществляться автоматически во время ламинирования наружного стекла, промежуточного слоя и внутреннего стекла, так как наружное стекло и внутреннее стекло при температурах и давлениях ламинирования являются по существу жесткими, а промежуточный слой мягким и податливым.
«Отверстие» в смысле настоящего изобретения означает открытое место в промежуточном слое, которое полностью обрамлено промежуточным слоем. Разумеется, что в окончательно ламинированном предлагаемом изобретением многослойном стекле промежуточный слой может закрывать свободную область отверстия, так что промежуточный слой непосредственно касается проведенного через промежуточный слой стекловолокна. Тогда отверстие промежуточного слоя заполнено стекловолокном.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла отверстие представляет собой выемку, предпочтительно круглую, эллиптическую, прямоугольную или треугольную выемку, пробитое отверстие или щель, предпочтительно щель вдоль направления распространения стекловолокна (кратко: продольную щель) или щель поперек направления распространения стекловолокна (кратко: поперечную щель).
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла ширина b отверстия поперек направления прохождения стекловолокна составляет от однократного диаметра d стекловолокна до 40-кратного диаметра d.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла ширина b отверстия поперек направления прохождения стекловолокна составляет от 0,5 мм до 10 мм, предпочтительно от 1 мм до 5 мм.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла промежуточный слой имеет по меньшей мере 2, предпочтительно 3-100, отверстий, через которые проведено стекловолокно. Благодаря множеству отверстий стекловолокно надежно фиксируется, и могут получаться сложные контуры линии стекловолокна.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла расстояние между соседними отверстиями составляет от 0,5 см до 50 см, предпочтительно от 0,5 см до 20 см, особенно предпочтительно от 0,5 см до 5 см и, в частности, от 1 см до 3 см. Благодаря такому расстоянию между соседними отверстиями стекловолокно надежно фиксируется, и могут получаться сложные контуры линии стекловолокна.
Для еще более упрощенного изготовления многослойного стекла стекловолокно перед ламинированием может фиксироваться под воздействием давления и температуры в поверхности промежуточного слоя. Это имеет то особое преимущество, что стекловолокно во время изготовления многослойного стекла дополнительно зафиксировано в своем положении относительно промежуточного слоя, и предотвращается соскальзывание. Воздействие давления и температуры может предпочтительно создаваться с помощью нагревательного элемента, предпочтительно паяльника, обогреваемо прижимного валика, нагревательной пластины, в частности утюга, или потока горячего воздуха в комбинации с прижимным средством.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла стекловолокно с помощью по меньшей мере одного средства крепления соединено с промежуточным слоем, наружным стеклом и/или внутренним стеклом. Это имеет то особое преимущество, что стекловолокно во время изготовления многослойного стекла дополнительно зафиксировано в своем положении относительно промежуточного слоя, и предотвращается соскальзывание. Средства крепления предпочтительно прозрачные, так что видимость сквозь многослойное стекло не ухудшается или ухудшается несущественно.
В другом особенно предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением многослойного стекла средство крепления представляет собой клеящее средство, предпочтительно жидкий при нанесении клей, клеящуюся с одной стороны клейкую ленту (кратко: одностороннюю клейкую ленту) или клеящуюся с двух сторон клейкую ленту (кратко: двухстороннюю клейкую ленту). Клеящаяся с одной стороны клейкая лента или, соответственно, клеящаяся с двух сторон клейкая лента состоят из пленки-основы, предпочтительно пленки-основы из синтетического материала, которая имеет клей с одной стороны или, соответственно, с двух сторон.
Особенно предпочтительными клеями являются акрилатные клеи, метилметакрилатные клеи, цианакрилатные клеи, полиэпоксиды, силиконовые клеи и/или полимерные клеи с силановой сшивкой, их смеси и/или сополимеры.
В одном из альтернативных предпочтительных вариантов осуществления средство крепления представляет собой моноволоконный шнур или плетеный шнур, предпочтительно прозрачный шнур, особенно предпочтительно синтетический шнур и, в частности, шнур из полиамида (например, нейлон), полиэтилена (напр. дайнима или спектра) или полиарамида (например, кевлар). Такие шнуры имеют обычные диаметры от 0,01 мм до 2 мм, предпочтительно от 0,02 мм до 0,1 мм.
Наружное стекло и/или внутреннее стекло содержат предпочтительно стекло, в частности кальций-натриевое стекло, или синтетические материалы, предпочтительно жесткие синтетические материалы, в частности поликарбонат или полиметилакрилат. Толщина стекол может широко варьироваться и таким образом очень хорошо адаптироваться к требованиям в данном отдельном случае. Предпочтительно толщины наружного стекла и внутреннего стекла составляют от 0,5 мм до 10 мм и предпочтительно от 1 мм до 5 мм, совсем особо предпочтительно от 1,4 мм до 3 мм.
Наружное стекло, внутреннее стекло и промежуточный слой могут быть светопрозрачными и бесцветными, а также тонированными, матированными или окрашенными. Наружное стекло и внутреннее стекло могут состоять из ненапряженного, частично напряженного или напряженного стекла. Наружное стекло и внутреннее стекло могут на одной из своих сторон иметь маскирующую печать, предпочтительно черную печать, которая, например, скрывает видимость вклеивания стекла в корпус или кузов транспортного средства или другие расположенные на стекле элементы. Маскирующая печать может быть выполнена непрозрачной и по всей поверхности. Альтернативно маскирующая печать может быть также выполнена полупрозрачной, например, в виде точечного растра, полосового растра или клетчатого растра. Альтернативно маскирующая печать может также иметь градиент, например, от непрозрачного покрытия до полупрозрачного покрытия.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемое изобретением многослойное стекло по меньшей мере на отдельных участках на наружном стекле или на внутреннем стекле имеет маскирующую печать и, в частности, черную печать, при этом стекловолокно по меньшей мере отдельными участками расположено в области маскирующей печати. При непрозрачной маскирующей печати это имеет то особое преимущество, что стекловолокно и возможные средства крепления неразличимы на просвет, и одновременно освещение с помощью стекловолокна только различимо на одной поверхности стекол, то есть на наружной поверхности наружного стекла или внутренней поверхности внутреннего стекла.
Промежуточный слой образуется по меньшей мере одной термопластичной соединительной пленкой. Термопластичная соединительная пленка содержит по меньшей мере один термопластичный полимер, предпочтительно этиленвинилацетат (ЭВА), поливинилбутираль (ПВБ) или полиуретан (ПУ) или их смеси или сополимеры или дериваты. Толщина промежуточного слоя и, в частности, термопластичной соединительной пленки составляет предпочтительно от 0,2 мм до 2 мм, особенно предпочтительно от 0,3 мм до 1 мм, например, 0,38 мм или 0,76 мм.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемое изобретением многослойное стекло имеет средства нагрева для электрического обогрева многослойного стекла. При этом предпочтительными средствами нагрева являются электропроводящие проволоки и/или один или несколько электрически обогреваемых, прозрачных, электропроводящих слоев.
Предлагаемое изобретением многослойное стекло, наряду с осуществляемой средствами нагрева функцией нагрева, может иметь другие функциональные возможности. В одном из предпочтительных вариантов осуществления многослойное стекло имеет отражающее покрытие для инфракрасного диапазона. Такое покрытие может быть нанесено на поверхность наружного стекла или на поверхность внутреннего стекла, предпочтительно на поверхность, обращенную к промежуточному слою, чтобы защищать покрытие от коррозии и механического воздействия. Альтернативно покрытие может быть введено в многослойную конструкцию в виде снабженной покрытием термопластичной пленки, например, из полиэтилентерефталата (ПЭТ). В этом случае снабженная покрытием пленка расположена предпочтительно между первой и второй термопластичной соединительной пленкой. Отражающие инфракрасное излучение покрытия характерным образом имеют по меньшей мере один электропроводящий слой. Покрытие может дополнительно иметь диэлектрические слои, которые, например, служат для регулирования сопротивления слоя, для защиты от коррозии или для уменьшения отражения. Проводящий слой содержит предпочтительно серебро или электропроводящий оксид (англ. transparent conductive oxide, TCO), такой как оксид индия-олова (англ. indium tin oxide, ITO). Проводящий слой имеет предпочтительно толщину от 10 нм до 200 нм. Для улучшения проводимости при одновременно высокой прозрачности покрытие может иметь несколько электропроводящих слоев, которые отделены друг от друга по меньшей мере одним диэлектрическим слоем. Проводящее покрытие может, например, содержать два, три или четыре электропроводящих слоя. Характерные диэлектрические слои содержат оксиды или нитриды, например, нитрид кремния, оксид кремния, нитрид алюминия, оксид алюминия, оксид цинка или оксид титана. Разумеется, что эти электропроводящие, прозрачные покрытия могут также служить для электрического обогрева стекла. Покрытие имеет предпочтительно меньшую площадь, чем многослойное стекло, так что окружная краевая область, имеющая ширину предпочтительно от 0,5 мм до 10 мм, не снабжена этим покрытием. Тем самым проводящее покрытие защищено внутри промежуточного слоя от контакта с окружающей атмосферой, что предпочтительно с точки зрения предотвращения коррозии. Многослойное стекло может также содержать другие, не снабженные покрытием области, например, окна для передачи данных или коммуникационные окна.
Другим аспектом изобретения является система многослойного стекла, включающая в себя по меньшей мере:
- одно предлагаемое изобретением многослойное стекло и
- одно осветительное средство для ввода света в стекловолокно.
Осветительное средство расположено предпочтительно на боковой кромке многослойного стекла. В случае подвижного многослойного стекла, такого как открываемое боковое стекло, осветительное средство предпочтительно соединено с многослойным стеклом и тоже установлено подвижно. Разумеется, что осветительное средство может быть также инсталлировано независимо от многослойного стекла и быть соединено с предлагаемым изобретением светорассеивающим стекловолокном с помощью предпочтительно не светорассеивающего стекловолокна.
Предпочтительными осветительными средствами являются, например, лазерные диоды, светодиоды (СИД) или лампы накаливания, при этом изобретение включает в себя всякий вид источника света, который пригоден для данного применения. Предлагаемые изобретением осветительные средства включают в себя также системы линз, системы зеркал, системы отражателей или другие световоды, которые могут служить для ввода света в предлагаемое изобретением стекловолокно.
Осветительные средства могут быть цветными или белыми. Осветительные средства могут также выпускать свет в ультрафиолетовом диапазоне, если стекловолокно или его окружение могут преобразовывать ультрафиолетовый свет в видимый свет. Предпочтительными цветами света являются красный (в связи с выраженным сигнальным действием), зеленый (в связи с высокой чувствительностью человеческого глаза к спектру зеленого цвета) и синий (в связи с его особенно эстетичным и мало ослепляющим действием).
Разумеется, что многослойное стекло может иметь одно или несколько стекловолокон. При этом предпочтительно все стекловолокна вместе или каждое стекловолокно в отдельности связаны с осветительным средством. Стекловолокно или стекловолокна могут быть расположены в многослойном стекле в какой угодно технически возможной форме, например, в краевой области, в середине, прямолинейно, изогнуто или в виде надписи или символа.
Другим аспектом изобретения является способ изготовления многослойного стекла, предлагаемого изобретением, по меньшей мере включающий в себя:
(a) предоставление стекловолокна, промежуточного слоя, наружного стекла, имеющего внутреннюю поверхность II, и внутреннего стекла, имеющего наружную поверхность III;
(b) выполнение по меньшей мере одного отверстия в промежуточном слое и проведение стекловолокна через отверстие;
(c) расположение промежуточного слоя между наружным стеклом и внутренним стеклом;
(d) соединение внутренней поверхности II наружного стекла с наружной поверхностью III внутреннего стекла с помощью промежуточного слоя путем ламинирования.
Ламинирование осуществляется общепринятыми, собственно известными специалисту методами, например, способом автоклавирования, способом вакуумного мешка, способом вакуумного кольца, способом каландрирования, с помощью вакуумных ламинаторов или их комбинаций. При этом соединение наружного стекла и внутреннего стекла осуществляется обычно под воздействием тепла, вакуума и/или давления.
В одном из предпочтительных усовершенствований предлагаемого изобретением способа на этапе (b) отверстие штампуется или пробивается, предпочтительно посредством иглы, пробойника или штамповочного инструмента надлежащей формы.
В одном из предпочтительных усовершенствований предлагаемого изобретением способа на этапе (b) отверстие изготавливается путем вырезания промежуточного слоя, предпочтительно с помощью скальпеля, лезвия, ножа или лазера.
Другой аспект изобретения включает в себя применение предлагаемого изобретением многослойного стекла в средствах передвижения для движения по земле, в воздухе или по воде, в частности в поездах, судах и автомобилях, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или крышного стекла, в зданиях, в частности в области входа, области окон, области крыши или области фасада, в качестве встраиваемого конструктивного элемента в мебели и приборах.
Предлагаемое изобретением многослойное стекло особенно предпочтительно представляет собой безрамное на отдельных участках остекление, при этом предлагаемое изобретением светорассеивающее стекловолокно расположено вблизи безрамных боковых кромок. Тем не менее, светорассеивающее стекловолокно может быть также расположено на внутренней боковой кромке, например, в области вырезанного из остекления выреза, такого как стеклянный люк в крышном стекле.
Предлагаемое изобретением многослойное стекло выполнено предпочтительно в виде неподвижного остекления, то есть это остекление установлено неподвижно относительно своего окружения и, например, зафиксировано с помощью крепления на отдельных участках, например, в виде ветрового стекла в транспортном средстве или в виде разделительного стекла в здании или предмете мебели.
Альтернативно предлагаемое изобретением многослойное стекло выполнено в виде подвижного остекления, то есть это остекление установлено подвижно относительно своего окружения, например, в виде остекления, подвижно установленного в двери, такого как боковое стекло в автомобильной двери.
Другой аспект изобретения включает в себя применение предлагаемого изобретением осветительного средства в системе многослойного стекла для обозначения какой-либо электрической функции, предпочтительно функции нагрева, движения предлагаемого изобретением многослойного стекла, предпочтительно открывающегося или закрывающегося бокового окна и/или в качестве функции предупреждения, предпочтительно у безрамного бокового стекла в открытой автомобильной двери. Одно из предпочтительных применений включает в себя применение системы многослойного стекла для функции прихода домой (Coming-Home) и/или покидания дома (Leaving-Home). Разумеется, что электрическая функция, которую обозначает осветительное средство, является не исключительно работой осветительного средства, а другой функцией.
Функцией Coming-Home (англ. «приходить домой») обычно называется функция, при которой после покидания транспортного средства освещение транспортного средства еще продолжает светиться некоторое время и затем автоматически отключается. Это имеет целью освещать путь от парковки до двери дома, то есть облегчать приход домой, а также оставлять транспортное средство лучше видимым во время выхода.
Функцией Leaving-Home (англ. «уходить из дома») обычно называется функция, при которой, например, после открывания транспортного средства с помощью дистанционного управления включается освещение транспортного средства, чтобы освещать путь от двери дома до автомобиля.
Далее изобретение поясняется подробнее с помощью чертежа и примеров осуществления. Чертеж является схематичным изображением и выполнен без соблюдения масштаба. Чертеж никоим образом не ограничивает изобретение.
Показано:
фиг.1A: вид в плане одного из вариантов осуществления предлагаемой изобретением системы многослойного стекла;
фиг.1B: изображение поперечного сечения по линии A-A' сечения многослойного стекла с фиг.1A;
фиг.1C: увеличенное изображение промежуточного слоя, имеющего стекловолокно, фрагмента Z фиг.1A;
фиг.1D: поперечное сечение по линии B-B' сечения фрагмента Z фиг.1C;
фиг.1E: поперечное сечение по линии B-B' сечения фрагмента Z фиг.1C;
фиг.1F: поперечное сечение по линии B-B' сечения фрагмента Z фиг.1C после ламинирования;
фиг.2A: вид в плане одного из альтернативных вариантов осуществления предлагаемой изобретением системы многослойного стекла;
фиг.2B: изображение поперечного сечения по линии A-A' сечения многослойного стекла с фиг.2A;
фиг.3A: вид в плане одного из альтернативных вариантов осуществления предлагаемой изобретением системы многослойного стекла;
фиг.3B: изображение поперечного сечения по линии A-A' сечения многослойного стекла с фиг.3A;
фиг.3C: увеличенное изображение промежуточного слоя, имеющего стекловолокно, фрагмента Z фиг.3A;
фиг.4: блок-схема одного из вариантов осуществления предлагаемого изобретением способа.
На фиг.1A показан вид в плане предлагаемой изобретением системы 100 многослойного стекла, которая включает в себя предлагаемое изобретением многослойное стекло 10 и осветительное средство 20. На фиг.1B показано изображение поперечного сечения по линии A-A' сечения многослойного стекла 10 с фиг.1A. Многослойное стекло 10 в этом примере выполнено в виде крышного стекла легкового автомобиля.
Предлагаемое изобретением многослойное стекло 10 содержит наружное стекло 1, имеющее внутреннюю поверхность II, внутреннее стекло 2, имеющее наружную поверхность III, и термопластичный промежуточный слой 3, который соединяет друг с другом внутреннюю поверхность II наружного стекла 1 и наружную поверхность III внутреннего стекла 2 по поверхности стекла. Наружное стекло 1 и внутреннее стекло 2 состоят, например, из кальций-натриевого стекла и имеют, например, толщину по 1,5 мм каждое. Термопластичный промежуточный слой 3 представляет собой, например, трехслойную пленку из поливинилбутираля (ПВБ) толщиной 0,86 мм. Разумеется, что в качестве наружного стекла и внутреннего стекла могут также применяться другие стеклянные стекла или полимерные стекла. Кроме того, толщина наружного стекла 1 и внутреннего стекла 2 может быть адаптирована к данному применению.
Стекловолокно 4 в соответствии с изобретением расположено отдельными участками между внутренней поверхностью II наружного стекла 1 и промежуточным слоем 3 и отдельными участками между промежуточным слоем 3 и наружной поверхностью III внутреннего стекла 2. В изображенном на фиг.1B сечении стекловолокно 4 расположено между внутренней поверхностью II наружного стекла 1 и промежуточным слоем 3.
Стекловолокно 4 имеет диаметр d, например, 200 мкм и предназначено для того, чтобы испускать свет через свою боковую стенку по длине своего распространения. При этом свет вводится в стекловолокно через торцевую поверхность стекловолокна 4. Для этого на одном конце стекловолокна 4 расположено осветительное средство 20. Осветительное средство 20 состоит, например, из лазерного диода, который, например, с помощью отражателя может вводить свет в стекловолокно 4. Тогда при подаче напряжения на лазерный диод свет вводится в стекловолокно 4. Тогда стекловолокно рассеивает свет на своей поверхности по всей длине своего распространения, так что стекловолокно 4 светится по всей длине своего распространения.
На фиг.1C показано увеличенное изображение промежуточного слоя 3, имеющего стекловолокно 4, фрагмента Z фиг.1A на виде в плане на стороне промежуточного слоя 3, обращенной к внутренней поверхности II наружного стекла 1. Промежуточный слой 3 имеет в этом примере осуществления во фрагменте Z три круглых отверстия 15, которые, например, были выполнены в промежуточном слое 3 путем пробивания. Стекловолокно 4 проведено через отверстия 15 промежуточного слоя 3 попеременно сверху вниз и снизу вверх. Разумеется, что вне изображенного здесь фрагмента Z промежуточный слой 3 имеет также другие отверстия 15, через которые проведено стекловолокно 4. Такая предлагаемая изобретением система имеет то особое преимущество, что стекловолокно 4 прочно соединено с промежуточным слоем 3 и при изготовлении предлагаемого изобретением многослойного стекла 10 не может соскальзывать от своего положения относительно промежуточного слоя 3.
На фиг.1D показан фрагмент Z, имеющий элементы предлагаемого изобретением многослойного стекла 10 до ламинирования. Эти элементы включают в себя наружное стекло 1, имеющее внутреннюю поверхность II, и внутреннее стекло 2, имеющее наружную поверхность III, а также стекловолокно 4 и термопластичный промежуточный слой 3. Для изготовления сначала, например, в промежуточном слое 3 выполняются несколько отверстий 15. В изображенном фрагменте Z в промежуточном слое 3 выполняются, например, три отверстия 15. Для всего многослойного стекла 10 с фиг.1A в промежуточном слое выполняются, например, 20 отверстий 15. Разумеется, что количество отверстий 15 может любым образом адаптироваться к данным техническим характеристикам, таким как, например, жесткость стекловолокна 4, кривизна желаемого хода стекловолокна 4 в многослойном стекле 10 и пр.
Отверстия 15 здесь, например, круглые и пробиваются  в промежуточном слое 3, например, с помощью пробойника. Разумеется, что отверстия 15 могут быть также щелевыми, например, в виде продольных прорезей вдоль направления распространения стекловолокна 4 или в виде поперечных прорезей поперек направления распространения стекловолокна 4. Разумеется, что вид отверстия 15 может также варьироваться, и могут комбинироваться разные виды отверстий.
На следующем этапе способа стекловолокно 4 проводится через отверстия 15 промежуточного слоя 3. При этом стекловолокно 4 отдельными участками расположено на одной стороне промежуточного слоя 3, а после продевания через одно из отверстий 15 расположено на другой стороне промежуточного слоя 3.
Разумеется, что выполнение отверстий 15 и продевание стекловолокна 4 через промежуточный слой 3 может также осуществляться чередующимся образом. Это означает, что сначала в промежуточном слое 3 выполняется одно отверстие 15, а после этого через отверстие 15 проводится стекловолокно 4. После этого в промежуточном слое 3 выполняется следующее отверстие 15, и стекловолокно 4 продевается через это следующее отверстие 15, и т.д.
На следующем этапе способа промежуточный слой 3 вместе с вдетым стекловолокном 4 располагается между наружным стеклом 1 и внутренним стеклом 2. Например, таким образом, что промежуточный слой 3, имеющий стекловолокно 4, располагается на наружной поверхности III внутреннего стекла 2 (стрелка P1), и после этого наружное стекло 1 своей внутренней поверхностью II располагается на промежуточном слое 3 (стрелка P2). Разумеется, что последовательность укладки в стопу может быть также обратной.
На фиг.1E показано поперечное сечение по линии B-B' сечения фрагмента Z изготовленной таким образом последовательности укладки в стопу до ламинирования. Так как полимерный промежуточный слой 3 податлив, а стеклянное внутреннее стекло 2 и стеклянное наружное стекло 1 в значительной степени жестки, стекловолокно 4 проникает в область соответствующей соседней поверхности промежуточного слоя 3.
На следующем этапе способа наружное стекло 1, промежуточный слой 3 и внутреннее стекло 2 соединяются путем ламинирования под воздействием давления и температуры.
На фиг.1F показано поперечное сечение по линии B-B' сечения фрагмента Z предлагаемого изобретением многослойного стекла 10 после ламинирования. Под воздействием давления и температуры во время ламинирования термопластичный промежуточный слой 3 размягчается, так что стекловолокно 4 заделывается в поверхности промежуточного слоя 3. Одновременно отверстия 15 наполняются материалом промежуточного слоя 3, так что отверстия 15 не видны или видны несущественно на просвет сквозь предлагаемое изобретением многослойное стекло 10 больше. Поэтому отверстие 15 в оптимальном случае уменьшается до пространства, которое занимает стекловолокно 4 при проведении с одной стороны промежуточного слоя 3 на противоположную сторону промежуточного слоя 3.
На фиг.2A показан вид в плане предлагаемой изобретением системы 100 многослойного стекла, которая включает в себя предлагаемое изобретением многослойное стекло 10 и осветительное средство 20. На фиг.2B показано изображение поперечного сечения по линии A-A' сечения многослойного стекла с фиг.2A. Многослойное стекло 10 в этом примере выполнено в виде бокового стекла для бокового окна легкового автомобиля.
Предлагаемое изобретением многослойное стекло 10 содержит наружное стекло 1, имеющее внутреннюю поверхность II, внутреннее стекло 2, имеющее наружную поверхность III, и термопластичный промежуточный слой 3, который соединяет друг с другом внутреннюю поверхность II наружного стекла 1 и наружную поверхность III внутреннего стекла 2 по поверхности стекла. Наружное стекло 1 и внутреннее стекло 2 состоят, например, из кальций-натриевого стекла и имеют, например, толщину по 2,1 мм каждое. Термопластичный промежуточный слой 3 представляет собой, например, пленку из поливинилбутираля (ПВБ) толщиной 0,76 мм. Разумеется, что в качестве наружного стекла и внутреннего стекла могут также применяться другие стеклянные стекла или полимерные стекла. Кроме того, толщина наружного стекла 1 и внутреннего стекла 2 может быть адаптирована к данному применению.
И здесь стекловолокно 4 проводится через отверстия 15 промежуточного слоя. Примерное детальное изображение фрагмента Z и способа изготовления представлено на фиг.1C-1F и в относящемся к ним описании.
Светорассеивающее стекловолокно 4 имеет диаметр d, например, 200 мкм и предназначено для того, чтобы испускать свет через свою боковую стенку по длине своего распространения. При этом свет вводится в стекловолокно 4 через торцевую поверхность стекловолокна 4. Для этого на одном конце стекловолокна 4 расположено осветительное средство 20. Осветительное средство 20 состоит, например, из лазерного диода, который, например, с помощью отражателя может вводить свет в стекловолокно 4. Тогда при подаче напряжения на лазерный диод в стекловолокно 4 вводится свет. Тогда стекловолокно рассеивает свет на своей поверхности по всей длине своего распространения, так что стекловолокно 4 светится по всей длине своего распространения.
Многослойное стекло 10 представляет собой здесь, например, боковое стекло автомобильной двери легкового автомобиля, и стекловолокно 4 расположено вблизи передней и верхней боковой кромки 6 многослойного стекла 10. Вставление бокового стекла в автомобильную дверь является, например, безрамным, так что боковое стекло всажено в автомобильную дверь, будучи установлено только своей нижней стороной. Осветительное средство 20 представляет собой здесь, например, мощный светодиод.
Изготовленная с этим многослойным стеклом 10 система 100 многослойного стекла конфигурирована, например, таким образом, что осветительное средство 20 при открытии автомобильной двери активируется и освещает стекловолокно 4. Это имеет то особое преимущество, что автомобильная дверь в открытом состоянии освещена и особенно хорошо видна другим участникам движения. Видимость освещенного таким образом многослойного стекла 10 особенно повышена в темноте - в частности потому, что многослойное стекло 10 в этом примере является безрамным и закреплено в автомобильной двери только своей нижней боковой кромкой. Поэтому освещенная стекловолокном 4 боковая кромка многослойного стекла 10 свободно и беспрепятственно видна.
Осветительное средство 20 может быть при этом одноцветным или обозначать разные состояния разными цветами. Так, функция предупреждения особенно актуальна для красного осветительного средства, так как красный цвет обычно ассоциируется с опасностью. Зеленые осветительные средства особенно хорошо видны в темноте, так как человеческий глаз обладает особенно хорошей чувствительностью к спектру зеленого цвета.
В другом примерном варианте осуществления осветительное средство 20 имеет, например, красный светодиод и синий светодиод. При этом система 100 многослойного стекла соединена, например, с электроникой транспортного средства таким образом, что при открытии многослойного стекла 10 с помощью электрических стеклоподъемников стекловолокно 4 освещается синим цветом, а при закрытии многослойного стекла 10 стекловолокно 4 освещается красным цветом. Это имеет то особое преимущество, что при этом становится видимым направление движения многослойного стекла 10 относительно дверной рамы, и люди могут быстро распознавать опасность зажатия в закрывающемся окне частей тела или предметов. Разумеется, что для освещения стекловолокна 4 могут применяться и другие цвета или белый свет. Кроме того, посредством освещения многослойного стекла 10 могут также отображаться другие функции и реализовываться особенно эстетичные подсветки.
Опционально предлагаемые изобретением многослойные стекла 10 могут иметь дополнительную электрическую функцию и, например, функцию электрического нагрева. При этом, например, не изображенные здесь средства нагрева, такие как нагревательные проволоки или нагревательные слои, могут быть расположены в области между наружным стеклом 1 и внутренним стеклом 2. Такие нагревательные проволоки состоят, например, из меди или вольфрама и имеют толщину, например, 30 мкм. В качестве нагревательных слоев известны, например, прозрачные, электропроводящие покрытия, которые в качестве примера описаны выше. Нагревательные проволоки и нагревательные слои могут, например, снабжаться токоподводящими шинами, например, полосками медной пленки толщиной, например, 100 мкм и шириной, например, 7 мм. Когда на токоподводящие шины подается напряжение, то ток течет через нагревательные проволоки или нагревательный слой, вследствие чего возникает нагревательное действие. Напряжение может представлять собой обычное бортовое напряжение автомобиля 14 В, или же напряжение, например, 42 В или 48 В. Разумеется, что напряжение может также представлять собой общепринятое напряжение сети, например, 110 В или 220 В, в частности при применении предлагаемого изобретением многослойного стекла 10 в технологии возведения зданий как прозрачного нагревательного элемента. Соответствующая степень обогрева многослойного стекла 10 может, в свою очередь, отображаться посредством освещения стекловолокна 4 осветительным средством 20.
На фиг.3A показан вид в плане одного из альтернативных вариантов осуществления предлагаемой изобретением системы 100 многослойного стекла, которая включает в себя альтернативное предлагаемое изобретением многослойное стекло 10 и осветительное средство 20. На фиг.3B показано изображение поперечного сечения по линии A-A' сечения многослойного стекла с фиг.3A. Многослойное стекло 10 в этом примере выполнено в виде ветрового стекла для легкового автомобиля.
Предлагаемое изобретением многослойное стекло 10 содержит наружное стекло 1, имеющее внутреннюю поверхность II, внутреннее стекло 2, имеющее наружную поверхность III, и термопластичный промежуточный слой 3, который соединяет друг с другом внутреннюю поверхность II наружного стекла 1 и наружную поверхность III внутреннего стекла 2 по поверхности стекла. Наружное стекло 1 и внутреннее стекло 2 состоят, например, из кальций-натриевого стекла и имеют, например, толщину по 2,1 мм каждое. Термопластичный промежуточный слой 3 представляет собой, например, пленку из поливинилбутираля (ПВБ) толщиной 0,76 мм. Разумеется, что в качестве наружного стекла 1 и внутреннего стекла 2 могут также применяться другие стеклянные стекла или полимерные стекла. Кроме того, толщина наружного стекла 1 и внутреннего стекла 2 может быть адаптирована к данному применению.
В этом примере осуществления между наружным стеклом 1 и внутренним стеклом 2 расположены два светорассеивающих стекловолокна 4. И здесь стекловолокна 4 проводятся через отверстия 15 промежуточного слоя 3.
На фиг.3С показано примерное детальное изображение промежуточного слоя 3, имеющего стекловолокно 4, фрагмента Z фиг.3A. Отверстия 15 здесь в качестве примера выполнены в виде щелей поперек направлению распространения волокна 4. Ширина b щелей составляет, например, 5 мм. Дальнейший способ изготовления представлен, например, на фиг.1D-1F и в относящемся к ним описании.
Светорассеивающие стекловолокна 4 имеют диаметр d, по 150 мкм каждое и предназначены для того, чтобы испускать свет через свою боковую стенку по длине своего распространения. При этом свет вводится в стекловолокно 4 через торцевую поверхность стекловолокна 4. Для этого на одном конце стекловолокна 4 расположено осветительное средство 20. Осветительное средство 20 состоит, например, из лазерного диода, который, например, с помощью отражателя может вводить свет в стекловолокно 4. Тогда при подаче напряжения на лазерный диод в стекловолокно 4 вводится свет. Тогда стекловолокно рассеивает свет на своей поверхности по всей длине своего распространения, так что стекловолокно 4 светится по всей длине своего распространения.
Многослойное стекло 10 в этом примере имеет в окружной краевой области наружной поверхности III внутреннего стекла 2 непрозрачную маскирующую печать 7, например, черную печать из керамической краски, которая при вжигании вступает в прочное соединение со стеклянной поверхностью III внутреннего стекла. Маскирующая печать 7 имеет задачу скрывать видимость мест склеивания, которыми многослойное стекло 10 вклеено в кузов транспортного средства. Одновременно место склеивания защищается от облучения светом и, в частности, облучения ультрафиолетовым светом, которое вызывало бы ускоренное старение места склеивания.
Стекловолокна 4 в этом примере расположены в виде рамки в краевой области многослойного стекла 10. Расстояние до боковой кромки 6 составляет, например, от 1 см до 20 см.
Стекловолокна 4 расположены здесь, например, в области, которая с внутренней поверхности IV внутреннего стекла 2 скрывается маскирующей печатью 7. Это означает, что стекловолокна 4 не могут быть видны из внутреннего помещения транспортного средства. В частности, также свет, выходящий на боковых стенках стекловолокон 4, не попадает во внутреннее помещение транспортного средства, так что он не может ослеплять или беспокоить пассажиров.
Осветительное средство 20 представляет собой здесь, например, мощный светодиод. Изготовленная с этим многослойным стеклом 10 система 100 многослойного стекла конфигурирована, например, таким образом, что осветительное средство 20 при блокировке или деблокировке автомобильных дверей освещает стекловолокно 4в течение определенного промежутка времени, например, 1 мин. Это может осуществляться независимо или одновременно с остальным освещением транспортного средства. Такое освещение может служить однозначным сигналом человеку, который (производит) блокировку и деблокировку, например, посредством беспроводного приемника, что транспортное средство надежно заблокировано или деблокировано. Одновременно тем самым может реализовываться функция Coming-Home или Leaving-Home.
Осветительное средство 20 может быть при этом одноцветным или обозначать разные состояния разными цветами. При этом различные цвета могут хорошо видимым образом отличать блокировку транспортного средства от деблокировки. Если освещение стекловолокна 4 применяется в качестве функции предупреждения, могут применяться, например, красное или оранжевое осветительное средство, так как красный или оранжевый цвет обычно ассоциируется с опасностью. Зеленые осветительные средства особенно хорошо различимы в темноте, так как человеческий глаз обладает особенно хорошей чувствительностью к спектру зеленого цвета.
Разумеется, что стекловолокно 4 не обязательно должно быть расположено только вдоль боковой кромки стекла, а может быть расположено любым образом. В частности, одно или несколько стекловолокон 4 могут быть расположены в виде символа, например, предупреждающего треугольника, или надписи.
Разумеется, также, что стекловолокно 4 может иметь области, в которых свет выходит через боковые стенки стекловолокна 4, так что невзаимосвязанные символы могут освещаться друг другом.
Разумеется, также, что во всех предлагаемых изобретением примерах осуществления между промежуточным слоем 3 и стеклами 1, 2 могут быть расположены другие, не изображенные здесь промежуточные слои. Это предпочтительно, в частности, когда промежуточный слой 3 не обладает клеящимися свойствами, например, ПЭТ-пленка, которая с помощью других промежуточных слоев, например, из ПВБ-пленок, склеивается со стеклами 1, 2. Тогда стекловолокно 4 проведено, например, через отверстия промежуточного слоя 3 или других промежуточных слоев.
На фиг.4 показана блок-схема одного из примеров осуществления предлагаемого изобретением способа изготовления предлагаемого изобретением многослойного стекла 10. Предлагаемый изобретением способ включает в себя, например, следующие этапы:
(a) подготовку стекловолокна 4, термопластичного промежуточного слоя 3, наружного стекла 1, имеющего внутреннюю поверхность II, и внутреннего стекла 2, имеющего наружную поверхность III;
(b) выполнение по меньшей мере одного отверстия 15 в промежуточном слое 3 и проведение стекловолокна 4 через отверстие 15;
(c) расположение промежуточного слоя 3 между наружным стеклом 1 и внутренним стеклом 2;
(d) соединение внутренней поверхности II наружного стекла 1 с наружной поверхностью III внутреннего стекла 2 с помощью промежуточного слоя 3 путем ламинирования.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Наружное стекло
2 Внутреннее стекло
3 Промежуточный слой, термопластичный промежуточный слой
4 Стекловолокно
6 Боковая кромка
7 Маскирующая печать
10 Многослойное стекло
15 Отверстие
20 Осветительное средство
100 Система многослойного стекла
B Ширина отверстия 15
d Диаметр светорассеивающего стекловолокна 4
A-A' Линия сечения
B-B' Линия сечения
P1, P2 Стрелка
Z Фрагмент
I Наружная поверхность наружного стекла 1
II Внутренняя поверхность наружного стекла 1
III Наружная поверхность внутреннего стекла 2
IV Внутренняя поверхность внутреннего стекла 2