ВИТРАЖ ГЕЧИСА Р.А. Российский патент 1996 года по МПК B44C5/08 

Изобретение относится к техническим средствам художественного оформления, например, общественных зданий.

Известны витражи, состоящие из цветных мозаичных элементов, закрепленных на каркасе.

Однако известный витраж сложен в изготовлении, не позволяет менять цветовое решение и насыщенность цветов.

Наиболее близким к заявленному является витраж, состоящий из цветного накладного стекла, мозаичные элементы которого наклеиваются на плоском предмете, например светопрозрачном стекле (см. Соловьев С. П. и др. Специальные строительные стекла. Издательство "Литература по строительству", 1981, с. 66 67).

Недостатками прототипа являются невозможность варьирования гаммой используемых цветов, изменения цветового решения витража и насыщенности (светлоты) цветов.

Целью изобретения является повышение художественной выразительности витража путем изменения цветового решения и варьирования цветовой гаммой и насыщенностью цветов.

Указанная цель достигается тем, что в известном витраже, включающем раму и мозаичные элементы, наклеенные на стекло, рама выполнена в виде герметичного светопрозрачного объема, разделенного на равные смежные полости гибкими светопрозрачными мембранами, при этом каждая полость снабжена подводящим каналом с соответствующей емкостью в виде сильфона, содержащего цветную или светопрозрачную жидкость, причем каждый сильфон имеет привод осевого сжатия, включающий силовой элемент, выполненный из материала с термомеханической памятью формы.

Кроме того, привод осевого сжатия сильфона может быть выполнен в виде двух нажимных пластин, жестко соединенных с торцами сильфона, силового элемента в виде пружины диаметром больше диаметра сильфона, расположенного коаксиально сильфону между нажимными пластинами и жестко соединенной с ним.

Другое отличие состоит в том, что нажимные пластины и сильфоны для размещения цветных и светопрозрачной жидкостей изготовлены из диэлектрических материалов.

Для динамичной смены цветов каждый силовой элемент включен в общую цепь электрического питания и снабжен регулирующим элементом.

Введение рамы в виде герметичного объема, разделенного на равные смежные полости гибкими светопрозрачными мембранами, снабженными подводящими каналами с соответствующей емкостью в виде сильфона с приводом осевого сжатия, содержащего цветную жидкость, необходимо для изменения цвета мозаичных элементов, составляющих рисунок витража, при подаче жидкости определенного цвета в соответствующую полость герметичного объема.

Выполнение емкостей, содержащих цветные и светопрозрачную жидкости, в виде сильфонов с поперечными гофрами из гибкого упругого материала необходимо для получения заранее заданного изменения формы емкостей при изменении давления жидкости, в настоящем случае для заданного изменения длины емкостей, в частности емкости с цветной жидкостью.

Введение привода осевого сжатия сильфона с цветной жидкостью в виде двух нажимных пластин, жестко соединенных с торцами указанного сильфона, и силового элемента в виде пружины, изготовленной из сплава, обладающего термомеханической памятью формы, например из нитинола, диаметром больше диаметра сильфона и расположенного коаксиально сильфону между нажимными пластинами, также жестко соединенными с ним, необходимо для создания усилий, сжимающих один или несколько сильфонов с цветной жидкостью в зависимости от выбора необходимого цветового решения витража.

Введение цепи электрического питания с регулирующим элементом для каждого силового элемента необходимо для динамичной подачи жидкости одного или нескольких цветов, изменения насыщенности цвета и получения за счет этого изменяющего цветовой колорит витража.

Других технических решений с аналогичными признаками в источниках научно-технической информации не найдено. Предлагаемое техническое решение удовлетворяет критериям "Новизна" и "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображен общий вид витража; на фиг. 2 герметичный сильфон с приводом; на фиг. 3 перспектива витража с поперечным разрезом; на фиг. 4 - электрическая схема питания привода.

Витраж включает раму 1, мозаичные элементы 2, наклеенные на стекло 3, при этом пространство между витражной картиной, светопрозрачного элемента 4 и боковых стенок рамы 1, образующих герметичный объем, разделено гибкими светопрозрачными пленками 5, 6, 7 на четыре смежные полости 8, 9, 10, 11. Каждая полость соединена каналами 12 подвода соответствующей цветной или светопрозрачной жидкости. С обеих сторон гибких светопрозрачных пленок 5, 6 и 7 установлены герметизирующие прокладки (не показаны). Каналы 12 герметично соединены соответственно с внутренними полостями сильфонов 13, 14, 15 и 16 с цветными и светопрозрачной жидкостями. Каждый сильфон 13, 14 и 15 и 16 снабжен приводом осевого сжатия, выполненным в виде двух нажимных пластин 17 и 18 (фиг. 2), жестко соединенных с торцами соответствующего сильфона 13, 14, 15 и 16 и силовым элементом 19, изготовленным в виде пружины из сплава с термомеханической памятью формы, например из нитинола, диаметром больше диаметра соответствующего сильфона 13, 14, 15 и 16 и расположенным коаксиально указанным сильфонам между соответствующими нажимными пластинами 17 и 18, жестко соединенным с ним, например посредством хомутов 20. Каждый силовой элемент 19 включен в общую электрическую цепь питания и снабжен регулирующим элементом 21, например в виде переменного резистора для регулирования силы тока, подаваемого на силовой элемент 19. Это позволяет изменять величину осевого сжатия сильфона, тем самым регулировать подачу жидкости соответствующего цвета в полость. При этом память силового элемента 19 выражена в изменении зазоров между витками пружины, а нажимные пластины 17 и 18 и сильфоны 13, 14, 15 и 16 изготовлены из диэлектрика.

Силовой элемент изготавливается в виде пружины из сплава с термомеханической памятью формы на основе никилида титана (никель 50 мас. тантал 4 5 мас. титан остальное) с интервалом температур мартенситного превращения 40 70^oС, позволяющего генерировать значительные механические усилия и деформации (см. В. Н. Хачин. Память формы. "Знание". Серия "Физика". N 6, 1984, с. 35 37). Силовой элемент выполняется в виде пружины, сжатой в осевом направлении, после чего она подвергается отжигу при 500^oС в течении 30 60 мин в заневоленном состоянии в закалочном штампе, а после охлаждения до температуры 20^oС его вынимают из штампа и при температуре ниже 20^oС пластически деформируют (при степени деформации 4 8) до получения формы растянутой пружины. После этого для получения обратимой памяти формы необходимо проделать 70 100 циклов, имитирующих работу силового элемента, т. е. нагрев до температуры обратного мартенситного перехода и охлаждение под нагрузкой. В процессе работы силового элемента 19 в качестве усилия, возвращающего его в исходное состояние (холодную память), служит давление жидкости, находящейся в полости.

Витраж работает следующим образом.

При подаче электрического тока на силовой элемент 19 на нем выделяется Джоулево тепло. Нагреваясь до температуры обратного мартенситного перехода, силовой элемент 19 начинает изменять свою форму, в результате чего пружина 19 сжимается. При этом происходит сжатие сильфона с соответствующей цветной жидкостью, которая по каналу 12 подается в пространство герметичного объема между витражной картиной и светопрозрачным ограждением, заполняя соответствующую полость и вытесняя прозрачную среду в сильфон 15, который в свою очередь растягивается. Происходит заполнение, например, полости 8, соответствующей определенному цвету, например желтому, причем степень этого заполнения зависит от температуры нагрева силового элемента, которая в свою очередь изменяется в зависимости от величины подаваемого электрического тока. При этом возможна регулировка заполнения посредством регулирующего элемента 21, изменяющего величину электрического тока. При этом возможна поочередная или одновременная подача различных цветных жидкостей, каждая из которых за счет видимого наложения цветов изменяет цветовой характер витража и тем самым создает новое впечатление от восприятия витражной картины.

При уменьшении величины подаваемого электрического тока силовой элемент 19 охлаждается и в результате этого вновь растягивается, "вспоминая" свою холодную форму и будучи соединенным хомутами 20 с нажимными пластинами 17 и 18, которые жестко соединены с торцами сильфона, раздвигаются гофры сильфона. При этом создается разрежение, которое извлекает соответствующую цветную жидкость из соответствующей полости, при этом включается нагрев силового элемента 19 одного или нескольких сильфов и по каналу 12 соответствующие полости заполняются соответствующими жидкостями, что приводит к смене цветового решения витража.

При нагреве силового элемента 19 пропусканием электрического тока необходимо, чтобы нажимные диски 17 и 18 и сильфон были выполнены из диэлектрического материала, а роль контактов могут выполнить хомуты 20.

Применение предлагаемого витража по сравнению с прототипом [2] позволит динамично изменять цветовое решение витража в автоматическом режиме за счет видимого смешения цвета мозаичного элемента и одной или нескольких цветных жидкостей. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3

Изобретение относится к конструкции витражей. Сущность изобретения заключается в том, что витраж имеет гибкие светопрозрачные мембраны, наполненные цветной или светопрозрачной жидкостью сильфоны с приводами осевого сжатия, имеющими силовой элемент, выполненный из материала с термомеханической памятью формы. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Витраж, содержащий размещенное в раме стекло с нанесенными мозаичными элементами, отличающийся тем, что он имеет гибкие светопрозрачные мембраны, наполненные цветной или светопрозрачной жидкостью сильфоны с приводами осевого сжатия, имеющими силовой элемент, выполненный из материала с термомеханической памятью формы, при этом рама выполнена в виде герметичного светопрозрачного корпуса, внутренняя полость которого разделена посредством гибких светопрозрачных мембран на равные смежные отсеки с подводящими каналами, связанными с сильфонами. 2. Витраж по п.1, отличающийся тем, что привод осевого сжатия сильфона содержит жестко соединенные с торцами сильфона две нажимные пластины, а его силовой элемент выполнен в виде пружины, диаметр которой больше диаметра сильфона, расположена пружина коаксиально сильфону, между нажимными пластинами, и жестко соединена с ними. 3. Витраж по пп.1 и 2, отличающийся тем, что нажимные пластины и сильфоны выполнены из диэлектрического материала. 4. Витраж по пп.1 3, отличающийся тем, что он имеет электрическую цепь с регулировочными элементами, связанными с силовыми элементами.