Ploché vrstvené bezpečnostní sklo
Oblast techniky
Technické řešení se týká vrstveného bezpečnostního skla s větší tloušťkou oproti tradičním vrstveným bezpečnostním sklům.
Dosavadní stav techniky
V současné době se ve světě vyrábí hlavní dva druhy bezpečnostních skel, a sice skla tepelně tvrzená a skla vrstvená. Bezpečnostní charakteristika tepelně tvrzených skel spočívá zejména vtom efektu, že se při porušení rozpadne na drobné neostré části, tak zvané krachle, které nezraní.
Bezpečnostní skla vrstvená prostřednictvím tenkých fólií, převážně čirých nebo v jemných barevných odstínech, průhledná nebo průsvitná, vynikají adhezí k fólii, která je spojuje a zaručuje při porušení, že rozbité části zůstanou slepené, neodpadávají ostré úlomky a po destrukci zachovávají své původní předpoklady, například zůstávají průhledné, jako čelní sklo automobilu.
Po objevu technologie vícevrstvých fólií, které překonávají nerovnosti tvrzených skel, lze oba výše popsané druhy i kombinovat a vyrobit vrstvená bezpečnostní skla z monolitních skel tepelně tvrzených. Tento sendvič pak využívá předností obou druhů skel a lze tak dosáhnout vysokých pevností využitelných i pro konstrukční prvky.
Celková tloušťka dosud vyráběných bezpečnostních vrstvených skel je dána pouze kombinací tlouštěk tabulí skla a tlouštěk fólií, kde fólie jsou v násobku 0,38 mm, obvykle do 1,52 mm. Nevýhodou je, že bezpečnostní vrstvené sklo, vzniklé vrstvením dvou lícových skel a spojovacího prostředku o tloušťkách vyššího řádu například 25,30 mm, se dosud nevyrábí. Rovněž se dosud nevyrábí vrstvené bezpečnostní sklo, které má vnitřní optickou strukturu, kdy propouští světlo a je průhledné jen částečně.
Podstata technického řešení
Výše uvedené nevýhody odstraňuje ploché vrstvené bezpečnostní sklo podle předkládaného řešení. Jeho podstatou je, že je tvořeno třívrstvým sendvičem, jehož lícové strany tvoří plochá tepelně tvrzená skla, jejichž vzdálenost je volitelná od 16 mm výše a meziprostor mezi skly je vyplněn skleněnou drtí, jejíž nejmenší průměr je větší než 10 mm. Tato skleněná drť je zalitá pryskyřicí. Dno, čela a vrchní strana takto vytvořeného sendviče jsou po celém svém obvodu uzavřeny pásky skla, a to prvním páskem vymezujícím dno výplně, druhým páskem vymezujícím čelo výplně a třetím páskem tvořícím víko sendviče.
Ploché vrstvené bezpečnostní sklo se skleněnou drtí přináší nový typ bezpečnostního plochého skla ve volitelné velké tloušťce. Výrobek přináší ničím jiným nenapodobitelný opticko estetický efekt. Při poruše se toto sklo chová jako bezpečnostní sklo. Jeho celkovou tloušťku lze volit kromě volby tloušťky samotných lícových tabulí skla zejména vzdáleností obvodových tabulí, tedy tloušťkou střední spojovací vrstvy, ve které je umístěna skleněná drť. Volbou uvedených veličin se z něho stává konstrukční prvek. Lze tedy říci, že podstata technického řešení spočívá vtřívrstvém sendviči, jehož lícové strany tvoří plochá bezpečnostní skla, jejichž vzdálenost od sebe je volitelná a je vyplněna skleněnou drtí a pryskyřicí.
Objasnění výkresu
Ploché vrstvené bezpečnostní sklo se skleněnou drtí podle předkládaného řešení a způsob jeho výroby budou dále vysvětleny pomocí přiložených výkresů.
Na Obr. 1 je ve svislém řezu zobrazen k výrobě připravený deskový prvek o zvolených rozměrech.
-1 CZ 26743 UI
Na Obr. 2 je ve svislém řezu zobrazen tentýž prvek s již umístěnou skleněnou drtí.
Na Obr. 3 je ve svislém řezu zobrazena poslední fáze výroby, kdy se skleněná drť zalije pryskyřicí a formát se uzavře posledním distančním sklem.
Uskutečnění technického řešení
Ploché vrstvené bezpečnostní sklo. Obr. 3 je tvořeno třívrstvým sendvičem. Lícové strany sendviče tvoří plochá tepelně tvrzená skla 1, jejichž vzdálenost je volitelná, a to od 16 mm výše. Meziprostor 2, Obr. 1, mezi skly I je vyplněn skleněnou drtí 5, jejíž nejmenší průměr je větší než 10 mm. Skleněná drť 5 je zalitá pryskyřicí 6. Dno, čelo a vrchní strana takto vytvořeného sendviče jsou po celém svém obvodu uzavřeny pásky skla vymezujícími tloušťku výplně. Dno je vymezeno prvním páskem 3, čelo druhým páskem 4 a třetí pásek 7 tvoří víko sendviče. Jako pásky 3, 4 a 7 je použito například standardní obyčejné sklo typu Float, které má prakticky jen funkci jakéhosi bednění, aby skleněná drť 5 a pryskyřice 6 neutekla z vymezeného prostoru.
Pro výrobu skleněného panelu se zvolí požadovaný formát finálního prvku a tloušťky lícových skel i, a dále rovněž tloušťka spojovacího prostředí, tedy středního meziprostoru 2, který je vymezen obvodovými skleněnými pásky 3, 4 a 7. Dimenze těchto prvků a veličin se určí např. statickým výpočtem, případně experimentálním ověřením, pro požadovaný účel použití.
Na Obr. 1 je ve svislém řezu zobrazen k výrobě připravený deskový prvek o zvolených rozměrech. Jde o deskový prvek ve tvaru dutého kvádru, který je ohraničen na lícových plochách většího formátu tabulemi plochého bezpečnostního skla 1, dno je uzavřeno prvním skleněným páskem 3 a čelo je uzavřeno druhým skleněným páskem 4 skla, které svojí šířkou vymezují tloušťku vnitřního meziprostoru 2, kam bude umístěna skleněná drť 5 a pryskyřice 6.
Do takto vytvořeného prostoru se umístí čirá skleněná drť 5, Obr. 2, a ve svislé poloze se zalije pryskyřicí 6, Obr. 3. Po naplnění meziprostoru 2 se prostor uzavře posledním distančním prvkem, tedy třetím skleněným páskem 7, tvořícím uzavírací víko, a technologie výroby zajistí únik vzduchu pod uzavírajícím sklem. Po technologické pauze je výrobek připraven k transportu.
Jako drť z čirého skla se s výhodou využije drť vzniklá porušením skleněných tyčí o rozměru 20 až 40 mm. Využívá se skleněná drť 5, která neprojde sítem o velikosti ok 15 resp. 10 mm.
Po zalití pryskyřicí 6 a jejím vytvrdnutím se tento výrobek stane kompaktním deskovým prvkem, jehož využití je mnohostranné.
Výhodou uvedeného technického řešení je zcela specifický vzhled vysoké estetické a optické kvality.
Lze vyrobit tloušťku i formát podle požadavku, například může mít finální výrobek tloušťku 20 mm, 50 mm i více.
Rovněž se dosud nevyrábí vrstvené bezpečnostní sklo, které má vnitřní optickou strukturu, která působí zajímavě esteticky jako shluk bublin a střepů a propouští světlo a je průhledné jen částečně.
Průmyslová využitelnost
Ploché vrstvené bezpečnostní sklo se skleněnou drtí přináší nový typ bezpečnostního plochého skla. Tyto skleněné desky mohou nahrazovat i tradiční stavební a architektonické materiály.
Tím, že je možné volit plošné rozměry a zejména tloušťky všech jeho částí, je možné jej využít jako konstrukční prvek ve stavbách například na svislé dělící konstrukce, jako obklady nebo výplně stavebních otvorů.
Volbou uvedených veličin se z něho stává konstrukční prvek. Výrobek byl podroben pevnostním zkouškám v ohybu, na jejichž základě je možné jej dimenzovat na požadované zatížení.
-2CZ 26743 Ul
Řešení nabízí dlouhou trvanlivost materiálů a tedy i životnost prvku.
Vyrobené prvky je možné používat jako bezpečnostní výplně otvorů v místech, kde větší tloušťka není na překážku, kde mají být výplně průsvitné ale průhledné ne zcela, a kde je žádoucí specifický optický efekt.