СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ ПАНЕЛЬ
TRANSLUCENT PANEL

Изобретение относится к области судостроения, авиастроения и строительства промышленных зданий, а именно к устройству судовых окон и палубных светопрозрачных люков, к производству светопрозрачных стен промышленных зданий и секций светопрозрачных крыш цехов и складских помещений.
Из технической литературы (см. каталог «Vetus», 2009, стр.116-118) известны судовые ветровые стекла и светорозрачные люки, состоящие из двух листов стекла с герметичной прокладкой между листами по их периметру. С помощью двух металлических уголковых профилей, расположенных по контуру с обеих сторон панели, стеклянные листы стянуты между собой винтами. Причем винты проходят только через металлические профили, установленные на стеклянные листы с дополнительной герметичной прокладкой.
Такое устройство светопрозрачной панели является сложным, имеет ряд дополнительных деталей и двух металлических профилей для фиксации панели с помощью винтов.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретении является оконная светопрозрачная панель - стеклопакет (см. пат. РФ 2213193, Кл. Е06В 3/66 от 09.2003), состоящий из верхнего и нижнего стеклянных листов соединенных между собой профильными накладками, образующими раму, причем между листами стекла по их периметру установлена герметичная прокладка из полимерного материала, по внутреннему контуру которой расположен коробчатый профиль с влагопоглощающим материалом.
Указанная светопрозрачная панель имеет следующие недостатки: сложное устройство, большую массу и невысокую эксплуатационную надежность. Особенно при повышенных внешних нагрузках.
Технической задачей, решаемой с помощью предлагаемого изобретения, является упрощение устройства, снижение массы и повышение эксплуатационной надежности светопрозрачной панели.
Решение технической задачи обеспечивается тем, что вдоль кромок панели в стеклянных листах и в герметичном профиле выполнены сквозные отверстия перпендикулярно плоскости панели диаметром, равным 1-1,5 толщины листа, и расположенные на расстоянии не менее 1,5-2 диаметров указанных отверстий от кромки светопроницаемых листов, причем верхний и нижний листы, а также герметичный профиль соединены между собой винтами, а между светопроницаемыми листами вертикально закреплены усиливающие стойки, высота которых равна расстоянию между листами, а ширина не превышает толщину светопроницаемого листа.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:
На фиг.1 изображена светопрозрачная панель при виде спереди.
На фиг.2 дано поперечное сечение светопрозрачной панели.
На фиг.3, 4 и 5 показаны палубные светопрозрачные люки грузового судна, выполненные из светопрозрачных панелей.
На фиг.6, 7 и 8 светопрозрачные панели показаны установленными на нижней поверхности фюзеляжа многоцелевого самолета для визуального наблюдения поверхности земли.
На фиг.9 изображена светопрозрачная панель с вертикальной усиливающей стойкой.
На фиг.10 дано поперечное сечение панели с усиливающей вертикальной стойкой.
На фиг.11, 12, 13 и 14 показаны варианты установки между листами стекла вертикально закрепленных усиливающих стоек.
На фиг.15 и 16 изображена усиливающая стойка двутаврового сечения и вариант ее крепления к верхнему и нижнему стеклянным листам.
На фиг.17 показано пересечение вертикальной усиливающей стойкой коробчатого профиля с влагопоглощающим материалом.
Светопрозрачная панель 1 состоит из верхнего 2 листа стекла или листа из светопроницаемого материала и нижнего листа 3. Стеклянные листы могут быть выполнены из силикатного или кварцевого стекла. Для увеличения прочности и эксплуатационной надежности светопрозрачные листы 2 и 3 могут быть выполнены из поликарбоната, ПВХ, оргстекла, прозрачного или цветного полистирола и т.д.
Применение для светопрозрачных листов 2 и 3 конкретного материала зависит от назначения светопрозрачной панели и нагрузок, действующих на нее в процессе эксплуатации.
По периметру панели между верхним и нижним стеклянными листами с помощью клеевого слоя установлен герметичный профиль 4, выполненный из полимерного материала. Высота герметичного профиля 4 равна расстоянию между светопрозрачными листами, а ширина его составляет 0,3-1 высоты этого профиля.
По внутреннему контуру герметичного профиля расположен коробчатый профиль 5, внутренняя полость 6 которого заполнена влагопоглощающим составом 7 (силикагелем, фоносорбом и т.п.). Коробчатый профиль выполнен из тонкого алюминиевого листа, а внутренняя стенка его, граничащая с внутренней полостью панели, имеет отверстия 8, выполненные по всей длине коробчатого профиля. При этом диаметр отверстий 8 меньше размера гранул влагопоглощающего состава.
Вдоль кромок панели в стеклянных листах 2 и 3, а также в герметичном профиле 4 выполнены сквозные отверстия 9 перпендикулярно плоскости панели диаметром, равным 1-1,5 толщины листа, и расположенные на расстоянии не менее 1,5-2 диаметров отверстий от кромок светопроницаемый листов. В отверстия 9 установлены винты 10, с помощью которых соединены верхний и нижний светопрозрачные листы, а также герметичный профиль 4.
Между светопроницаемыми листами светопрозрачной панели вертикально закреплены усиливающие стойки 12, высота которых равна расстоянию между листами, а ширина их не превышает толщину светопрозрачного листа.
Концы 13 усиливающих стоек 12 выступают за контур осевой линии 14 размещения отверстий 9, выполненных вдоль кромки светопрозрачной панели в стеклянных (светопрозрачных) листах для винтов 10.
Усиливающие стойки можно ставить в пределах воздушной полости панели (при незначительных нагрузках: фиг.9 и 10) или с выступом за контур осевой линии 14 на величину 15-30 мм (фиг.11 и 12). Усиливающие стойки 12 крепятся к листам стекла (светопрозрачного материала) с помощью клея, например, циакрилата. Кроме того, усиливающие стойки 12 могут иметь прямоугольное сечение или двутавровое сечение 15 (фиг.16). Тогда они могут крепиться к листам 2 и 3 с помощью заклепочного, винтового соединения 16 с использованием герметичного уплотнения 17 по прилегающим поверхностям.
В случае применения герметичного профиля из мягкого полимерного материала (малой твердости) и значительных усилий, создаваемых винтами, между светопрозрачными листами на винтах установлены трубчатые стойки 11. Применение трубчатых стоек обеспечивает фиксированную толщину светопрозрачной панели по всему периметру и по всей ее площади. При использовании герметичного профиля из полимерного материала малой твердости трубчатые стойки 11 на винтах 10 устанавливают до формования герметичного профиля и полимеризации материала профиля 4.
Действие светопрозрачной панели определяется ее назначением. Например, при использовании ее на палубных светопрозрачных люках (фиг.3, 4 и 5) панель устанавливают в разъемную металлическую рамку (не показана), которая имеет ручки, замки-фиксаторы закрытого положения и шарниры. Ответная часть шарниров закреплена на металлической окантовке проема люка. При установке рамы светопрозрачной панели на шарниры люка панель действует как горизонтально расположенная оконная рама.
Здесь работа светопрозрачной панели заключается в том, что она воспринимает ветровые нагрузки от атмосферного воздействия и осадков в виде дождя и снега. Панель выдерживает потоки воды при забросе носовой волны на палубу судна.
Вариант применения светопрозрачной панели (фиг.6, 7 и 8) на самолете, предназначенном для мониторинга поверхности земли, морской акватории, полярных льдов.
Светопрозрачная панель вставляется в подготовленный проем - например, вырез в нижней части фюзеляжа самолета и закрепляется в нем с помощью механического крепления и герметизации стыка. Панель воспринимает действующие на нее внешние нагрузки (скоростной напор) и внутренние (увеличение давления во внутренней полости панели с подъемом на высоту и уменьшение давления наружного воздуха). Влагопоглощающий состав в полости профиля, соединяющего пояса панели, поглощает избыточную влагу, конденсирующуюся из воздуха внутренней полости панели с подъемом на высоту и падением температуры наружного воздуха.
При использовании светопрозрачных панелей в конструкции промышленных зданий и производственных помещений они служат элементами зенитных фонарей («Л» образных застекленных сводов) или фрагментами крыш цехов, ангаров, дебаркадеров (например, Киевского вокзала).
Светопрозрачные панели, установленные в монтажные рамы, можно использовать в застекленных перекрытиях торговых рядов (например - ГУМа) или выставочного комплекса «Гостиный двор».
Применение поликарбонатных прозрачных листов для светопрозрачных панелей позволяет в несколько раз увеличить их прочность.
Усиливающие вертикальные стойки между прозрачными листами, концы 13 которых расположены за контуром 14 осевой линии винтов, соединяющих прозрачные листы, многократно повышают жесткость предлагаемой панели.
Предложенное устройство светопрозрачной панели с жестким усиленным контуром, с винтовым соединением ее листов между собой через герметичный профиль позволяет светопрозрачной панели выдержать без механических повреждений тяжесть снежного покрова и вес льда, образующегося в зимний период. Это особенно важно для крыш и перекрытий с большой площадью остекления.
По сравнению с аналогами и прототипом предложенная светопрозрачная панель имеет высокую жесткость и повышенную прочность, что позволяет снизить вес панели даже при использовании стеклянных листов благодаря уменьшению толщины стекла на 1-2 мм. В случае использования полимерных материалов для светопрозрачных листов вес панели можно снизить на 50-60%.
Заявленные отличительные признаки светопрозрачной панели обеспечивают экономический эффект при промышленном применении предлагаемых светопрозрачных панелей.