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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lokalisieren
eines Bruchs in einer lichtdurchlässigen Platte mit mehreren
Lagen, wie Windschutzscheiben eines Cockpits oder Kabinenfenster von
Flugzeugen, sowie die mit dieser Vorrichtung ausgestattete Platte.
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Auf
dem Gebiet des Transports ist das Problem von Schlägen verschiedenen
Ursprungs, die zu Verschlechterungen der freiliegenden Teile der
Fahrzeuge wie der Windschutzscheiben, der Fenster, der Fensterscheiben
oder der Kabinenfenster führen können, bekannt.
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Die
verschiedenen Fahrzeuge, sowohl Luftfahrzeuge als auch Landfahrzeuge
oder Seefahrzeuge, sind nämlich
mit Öffnungen
versehen, die mit Schutzplatten ausgestattet sind, die das Hauptmerkmal
aufweisen, dass sie lichtdurchlässig
sind.
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Aus
Gründen
des mechanischen Halts und/oder der Sicherheit bestehen diese Platten
im Allgemeinen aus mehreren lichtdurchlässigen Materiallagen:
- – mineralischen
Ursprungs wie Glas, Quarz, Kieselerde oder Kombinationen von diesen,
oder
- – organischen
Ursprungs, wie die Acryle, die Polycarbonate oder bestimmte Harze
oder Kombinationen von diesen.
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Die
Vereinigungen dieser Materialien und ihre Wahl sind im Allgemeinen
durch die Parameter der Verwendungsbedingungen vorgegeben, da die so
hergestellten Platten Struktureigenschaften aufweisen müssen, die
an die mechanische Beständigkeit
angepasst sind, die notwendig ist, um folgendem standzuhalten:
- – den
Schlägen
verschiedener Art, Vögeln,
Hagel, Stein, unter den Verwendungsbedingungen,
- – den
Druckschwankungen, der Temperatur oder auch
- – den
spezifischen Phänomenen,
wie Abrieb.
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Die
verschiedenen Lagen weisen im Allgemeinen zugeschnittene Funktionen
auf, die voneinander verschieden sind. Es sind Klebezwischenlagenschichten
zwischen diesen verschiedenen Lagen vorgesehen, um sie miteinander
zu verbinden, um einerseits eine monolithische Platte zu erhalten
und andererseits Effekte zu erhalten oder spezielle Wirkungen zu
verwirklichen.
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Derartige
Effekte oder Wirkungen bestehen aus dem Anordnen von anti statischen
und/oder Antireflexfilmen, Strahlungsfilterfilmen, Filmen für die Steigerung
der mechanischen Beständigkeit
oder auch leitenden Filmen, um im Fall der Enteisungsfunktion das
Heizen sicherzustellen.
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Deshalb
werden auf dem Gebiet der Ziviltransportflugzeuge oder im Fall von
Zügen mit
großer Geschwindigkeit
die verwendeten Platten, insbesondere die Frontscheiben, die eine
Windschutzscheibe eines Cockpits bilden, in bekannter und üblicher
Weise durch eine Überlagerung
von drei Lagen eines lichtdurchlässigen
Materials hergestellt.
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Die äußere Lage
in Kontakt mit der Atmosphäre
weist Eigenschaften einer Abriebbeständigkeit auf, insbesondere
um dem Durchgang der Scheibenwischerblätter und den Mikrostößen standzuhalten. Diese
Lage gewährleistet
nicht die mechanische Beständigkeit
der Platte, sie weist im Allgemeinen eine mäßige Dicke auf.
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Die
mittlere Lage ist eine erste Lage, die die eigentliche mechanische
Beständigkeit
sicherstellt, indem sie alles oder einen Teil der Kräfte aufnimmt, die
durch die Flugbedingungen beispielsweise im Fall eines Flugzeugs
erzeugt werden.
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Die
innere Lage ist eine zweite Lage, die auch die eigentliche mechanische
Beständigkeit
sicherstellt, indem sie alles oder einen Teil der Kräfte aufnimmt,
die durch die Flugbedingungen beispielsweise im Fall eines Flugzeugs
erzeugt werden.
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Im
Verlauf der Nutzung können
derartige Platten Verschlechterungen infolge von Schlägen, die
Kräfte
erzeugen, die höher
sind als die mechanischen Beständigkeiten
der Lagen, oder infolge von Kombinationen von mechanischen Stoßeffekten und/oder
eines Wärmeschocks
und/oder eines elektrischen Schlages aufweisen. Dazu kommt die Schwächung hinzu,
die sich aus der Alterung der Materialien ergibt.
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Um
eine Vorstellung zu geben, sind 5 bis 10% der Flugzeuge im Umlauf
jedes Jahr von einer Verschlechterung mindestens einer Lage einer
Platte betroffen.
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Im
Fall der Flugzeuge ist dies noch kritischer als für die anderen
Transportmittel, da im Fall des Bruchs einer Lage erforderlich ist,
dass der Pilot die Anwendung einer speziellen Prozedur für diese
Art von Vorfall durchführt.
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Im
Wesentlichen besteht diese Prozedur aus dem Verringern der Höhe, damit
ein eventueller plötzlicher
Druckabfall der Vorrichtung im Flug nicht zu trau matisierend ist.
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Dies
hat als unmittelbare Konsequenz:
- – eine Steigerung
des Verbrauchs, da die Motoren so entworfen und geregelt sind, dass
sie den besten Wirkungsgrad bei einer gegebenen Flughöhe aufweisen,
- – eine
Kursänderung,
um auf dem nächsten
Flughafen zu landen,
- – eine
unmittelbare Reparatur und/oder das Chartern eines Ersatzflugzeugs,
wenn dies möglich
ist,
- – Sorgen
für die
Passagiere während
der Reparatur.
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Dies
ist besonders kostspielig, zeitaufwändig und die Konsequenzen für das Image
und für
die Rentabilität
werden beeinträchtigt.
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Zahlreiche
Implementierungen einer derartigen Notfallprozedur könnten nun
vermieden werden, wenn der Pilot eine Anzeige über die Art des Bruchs der
Platte haben könnte.
Genauer würde
es für
den Piloten wesentlich scheinen, zu wissen, ob es sich um die äußere, die
mittlere oder die innere Lage handelt, die zerbrochen ist oder Bruchlinien
aufweist.
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Wenn
nur die äußere Lage
betroffen ist, ist nämlich
das Einleiten der Notfallprozedur nicht erforderlich und der Austausch
der Platte kann verschoben werden und vorzugsweise während einer
programmierten Wartung oder zumindest an einem angepassten Ort und
mit Mitteln durchgeführt
werden, die es ermöglichen,
diesen Austausch unter den besten Bedingungen durchzuführen.
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Wenn
die mittlere oder innere Lage allein oder zusätzlich zur äußeren Lage Bruchlinien aufweist,
muss die Notfallprozedur durchgeführt werden, aber diesmal in
gerechtfertigter Weise.
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Ebenso
wenn die drei Lagen betroffen sind, könnte die Notfallprozedur noch
verstärkt
werden, da die Beständigkeit
sehr bedenklich wird.
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In
fast 95% der Fälle
ist nun nur die äußere Lage
vom Bruch betroffen, was für
die Betreiber, aber auch für
die Benutzer, die unnütze
Unannehmlichkeiten erleiden, besonders nachteilig ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
hat das Ziel, dem Piloten eines Fahrzeugs mit einer lichtdurchlässigen Platte,
die aus mindestens zwei Lagen besteht, insbesondere einer Windschutzscheibe
eines Flugzeugscockpits, zu ermöglichen,
visuell festzustellen, ob beim Auftreten einer Bruchlinie in der Platte
diese eine oder mehrere Platten und welche beeinträchtigt.
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Diese
Vorrichtung wird in die Platte integriert und ihr Anbringen wird
bei der Herstellung der Platte durchgeführt. Deshalb ist es möglich, die
neuen Fahrzeuge, aber auch die verschiedenen existierenden Fahrzeuge
mit derartigen Platten auszustatten. Die Herstellung wird durch
das Anbringen dieser Vorrichtung fast nicht gestört und die Kosten werden vor allem
im Vergleich zu den Nicht-Verlusten sehr wenig beeinflusst.
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Dazu
ist die Vorrichtung zum Lokalisieren eines Bruchs, der durch wenigstens
eine Bruchlinie in einer lichtdurchlässigen Platte mit wenigstens
zwei Lagen, insbesondere der Windschutzscheibe des Cockpits eines
Flugzeugs, gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein lichtundurchlässiges oder halb
lichtundurchlässiges
Hindernis umfasst, das am Rand der Nutzzone der Platte und zwischen
zwei benachbarten Lagen angeordnet ist, derart, dass die Bruchlinie
durch visuelle Beobachtung des Hindernisses einer der Lagen zugeordnet
werden kann, wobei die Linie bei Überlagerung mit dem Hindernis
entweder ununterbrochen sichtbar ist oder durch dieses abgedeckt
wird.
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Dieses
Hindernis ist ein Streifen, der am Rand der Nutzzone der Platte
angeordnet ist.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
ist ein Hindernis vorgesehen, das zwischen die zwei Lagen eingefügt ist.
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Gemäß einer
weiteren Anordnung sind zwei Mehrfachlagen-Zonen und ein Hindernis,
das zwischen diese zwei Zonen eingefügt ist, vorgesehen.
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Gemäß noch einer
weiteren Anordnung sind n Lagen und n – 1 eingefügte Hindernisse vorgesehen,
die einzeln zwischen zwei aufeinander folgende Lagen eingefügt sind,
von welchen mindestens eine unterschiedlich ist.
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Insbesondere
ist das Hindernis ein Siebdruck auf einer der zwei gegenüberliegenden
Flächen
der zwei benachbarten Lagen.
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Um
ein besseres Ablesen im Fall von mehreren Hindernissen zu ermöglichen,
ist jedes Hindernis vom vorangehenden in der Form und/oder in den
Abmessungen und/oder in der Farbe verschieden.
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Die
Erfindung umfasst auch die erhaltene lichtdurchlässige Mehrfachlagen-Platte
insbesondere für
die Herstellung einer Windschutzscheibe eines Flugzeugcockpits.
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Die
Erfindung wird nun in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
die eine spezielle, nicht begrenzende Ausführungsform darstellen, wobei
die verschiedenen Fig. folgendes darstellen:
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1 eine
Ansicht durch eine Platte mit zwei Lagen gemäß der Erfin dung aus dem Inneren,
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2 eine
Querschnittsansicht der Platte von 1,
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3A und 3B die
zwei Fälle
der Ausbreitung einer Bruchlinie in der inneren und der äußeren Lage,
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4 eine
Ansicht durch eine Platte mit drei Lagen gemäß der Erfindung aus dem Inneren,
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5 eine
Querschnittsansicht der Platte von 4,
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6A, 6B und 6C die
drei Fälle der
Ausbreitung einer Bruchlinie in der inneren, der mittleren und der äußeren Lage.
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In 1 wurde
eine Platte 10 mit zwei Lagen, einer inneren Lage 12 und
einer äußeren Lage 14,
aus einem lichtdurchlässigen
Material dargestellt, die die Windschutzscheibe des Cockpits eines
Flugzeugs bildet, um ein besonders empfindliches Beispiel zu geben.
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Diese
Platte ist von innen gesehen, obwohl nur die innere Lage 12 sichtbar
ist, wobei die äußere Lage
durch teilweises Herausbrechen in dieser Fig. ersichtlich ist.
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Der
Aufbau einer derartigen Platte wird durch 2 verdeutlicht,
in der die zwei Lagen, aber auch die Zwischenlagenschicht 16,
im vorliegenden Fall eine Klebeschicht, die der Gesamtheit einen
monolithischen Aufbau verleiht, unterschieden sind.
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Dieser
Klebstoff ist auch lichtdurchlässig,
um den optischen Qualitäten
der Gesamtheit nicht zu schaden.
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Diese
Vorrichtung zum Lokalisieren eines Bruchs und der Bruchlinie 18,
die diesen Bruch ausdrückt,
umfasst, wie in 1 und 2 gezeigt,
ein visuelles, lichtundurchlässiges
Hindernis 20, das zwischen die zwei Lagen 12 und 14 und
genauer zwischen die innere Lage 12 und die Zwischenlagenschicht 16 eingefügt ist.
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Dieses
Hindernis ist folglich durch die Lichtdurchlässigkeit durch die innere Lage
für den
Piloten ununterbrochen sichtbar. Deshalb ist es angebracht, dieses
Hindernis so anzuordnen, dass es das Sichtfeld durch die Platte,
die die Windschutzscheibe bildet, d. h. im Allgemeinen die zentrale
Zone, möglichst wenig
stört.
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Eine
Ausführungsform
besteht aus dem Einfügen
eines relativ schmalen Streifens auf dem ganzen Umfang der Platte
in Abhängigkeit
von ihrer Form. Es ist zu beachten, dass es angebracht ist, es zu
vermeiden, den Streifen zu weit an die Ränder anzunähern, um die Phänomene der
Delaminierung der Lagen zu unterdrücken, die durch die Anwesenheit eines
Elements, das eine Überdicke
bildet, beginnen könnten.
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Außerdem ist
bekannt, dass diese Anordnung fast der Gesamtheit der Fälle genügt, wobei
die Bruchlinien, selbst wenn sie im zentralen Teil begonnen haben,
eine natürliche
Tendenz haben, sich bis zu mindestens einem der Ränder auszubreiten,
vor allem wenn die Platte belastet ist.
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In 3A wurde
somit der Fall eines Bruchs in der inneren Lage 12 dargestellt,
der sich in einer Bruchlinie 22 ausdrückt, die das Sichtfeld durchquert und
die sich verlängert,
indem sie über
das Hindernis 20 läuft,
und die Bruchlinie ist bei Überlagerung
mit der dem Hindernis entsprechenden Zone ununterbrochen sichtbar.
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In 3B ist
es die äußere Lage 14,
die einen Bruch aufweist, der sich in einer Bruchlinie 24 ausdrückt. Diese
Bruchlinie verlängert
sich auf beiden Seiten des Hindernisses, aber sie ist am Ort dieses
Hindernisses unterbrochen. Da die Bruchlinie durch das Hindernis
abgedeckt ist, hat sie sich wohl in der äußeren Lage ausgebreitet.
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Es
ist festzustellen, dass der Pilot im Fall eines fliegenden Flugzeugs
durch Bestimmen der betroffenen Lage sich unmittelbar über den
Zustand der Schwere des Bruchs bewusst werden kann. Eine derartige
Vorrichtung ist besonders zuverlässig
und kann nicht falsch interpretiert werden. Außerdem kann diese Vorrichtung
nicht durch äußere Parameter
beeinflusst werden, die die Ergebnisse verfälschen können.
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Im
Fall des Bruchs des von der inneren Lage getragenen Hindernisses
bei einem Bruch der äußeren Lage
kann die Information nur dazu führen,
dass die Sicherheit verstärkt
wird, da der Pilot versuchen kann zu glauben, dass die innere Lage
gerissen ist, während
nur die äußere Lage
dies ist. Folglich kommt eine Prozedur zur Anwendung, die nicht
notwendig ist, aber die im Sinne einer Begrenzung der Risiken liegt.
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Es
ist auch festzustellen, dass die vorliegende Vorrichtung nachts
wertvoll ist. Mit einer Hilfsbeleuchtung, die in den Fahrzeugen,
insbesondere den Flugzeugen, immer vorhanden ist, ist es auch möglich, vom
Inneren die vorher angegebene visuelle Analyse durchzuführen.
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Das
für die
Herstellung des Hindernisses verwendete Material ist vorzugsweise
lichtundurchlässig
oder zumindest halb lichtundurchlässig und weist eine Farbe auf,
die sich von den eventuellen Tönungen,
die der Platte durch die anderen technischen Filme, wie vorher dargelegt,
verliehen werden, abhebt.
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Vorzugsweise
wird das Hindernis durch Siebdruck erhalten, um eine sehr starke
Haftung des Hindernisses an der Fläche, die es aufnimmt, vorzusehen.
Die so siebgedruckte Lage wird anschließend im Fall eines Zurückgreifens
auf organische Materialien polymerisiert, was einen ausgezeichneten
mechanischen Halt des Hindernisses auf der Lage verleiht.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist auch auf die Platten mit mehr als zwei Lagen anwendbar. In diesen
Fällen
existieren zwei Optionen.
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Die
erste Option besteht aus dem Einfügen eines einzigen Hindernisses
zwischen die äußere(n) Schicht(en)
ohne Auswirkung auf die strukturelle Beständigkeit und die innere(n)
Schicht(en), die die Aufnahme der Kräfte sicherstellen und die folglich
den Piloten dazu zwingen, im Fall eines Bruchs eine Notfallprozedur
einzuleiten.
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In
diesem Fall hat der Pilot eine binäre Information, "Gefahr", "ohne Gefahr", mit der Unmöglichkeit,
den Ort des Bruchs genau zu bestimmen.
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Die
zweite Option besteht aus dem Anordnen von Hindernissen, die in
der Form und/oder den Farben und/oder den Mustern verschieden sind,
zwischen jeder Lage.
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Das
ist die Ausführungsform
der 4 und 5.
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Im
Fall einer Platte mit drei Lagen, einer inneren Lage 26,
einer mittleren Lage 28 und einer äußeren Lage 30, wird
ein erstes Hindernis 32 zwischen die innere Lage 26 und
die mittlere Lage 28 auf der Fläche der inneren Lage eingefügt und ein
zweites Hindernis 34 wird zwischen die mittlere Lage 28 und die äußere Lage 30 auf
der Fläche
der mittleren Lage eingefügt.
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Die
verschiedenen Klebstoff-Zwischenlagenschichten 36 und 38 werden
in angepasster Weise angeordnet.
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Beim
Lesen der verschiedenen Fig. zeigen:
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6A den
Bruch der mittleren Lage 28, da die Bruchlinie 36 hinter
dem ersten Hindernis 32 und vor dem zweiten Hindernis 34 verläuft, wodurch
die Unversehrtheit der Platte betroffen ist und die Notfallprozedur
ausgeführt
werden muss,
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6B den
Bruch der äußeren Lage 30,
da das erste und das zweite Hindernis teilweise die Bruchlinie 38 abdecken,
die folglich an zwei Orten unstetig ist, wobei die mechanische Beständigkeit der
Platte nicht beeinträchtigt
ist und die Notfallprozedur nicht ausgeführt werden muss, und
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6C den
Bruch der inneren Lage 26, da die Bruchlinie 40 auf
den zwei Hindernissen 32 und 34 verläuft, wodurch
die Unversehrtheit der Platte betroffen ist und die Notfallprozedur
wie im Fall von 6A ausgeführt werden muss.
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Eine
derartige Anordnung ermöglicht
es folglich, über
eine größere Positionierungsgenauigkeit der
Defekte zu verfügen.