СТЕКЛО Российский патент 2000 года по МПК B60J1/00 

Область техники
Изобретение относится к области остекления и может быть использовано в конструкциях транспортных средств (автомобилей, судов, летательных аппаратов), зданий и сооружений (в том числе для покрытия полов и настилов) и т.д.

Уровень техники
Аналогами к предлагаемому устройству можно считать:
1. Стекло, получаемое на установке для изготовления профилированного стекла, а.с. СССР N 324226, опубл. 23.12.71 г., МКИ С 03 В 13/06, содержащее в поперечном сечении границы лицевой и тыльной стороны.

2. Стекло, получаемое на установке для изготовления профилированного стекла, а. с. СССР N 1362714, опубл. 30.12.87 г., МКИ С 03 В 13/06, содержащее в поперечном сечении границы лицевой и тыльной стороны.

Недостатками аналогов являются:
А) значительные усилия при отделении стекол друг от друга из пакета, например, создаваемого для транспортировки стекла пакетом. Отсутствие воздушной прослойки между стеклами приводит к эффекту "слипания" стекол.

Б) отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в условиях вибраций и невозможность локализации и предотвращения трещинообразования при периодических и/или знакопеременных нагрузках, что существенно утяжеляет конструкцию стекла. При проектировании конструкций, как правило, известна будущая схема нагружения стекла. Т.е. по известным параметрам нагружения последнего, возможно, в том числе и расчетными методами, определить прочностные и жесткостные характеристики части конструкции, содержащей стекло.

Создание равнопрочной конструкции стекла во всех направлениях в этой ситуации является нерациональным, утяжеляющей стекло и в целом часть конструкции, содержащей стекло.

В) отсутствие конструктивно заложенной частоты собственных колебаний части конструкции, содержащей стекло.

Создание части конструкции, содержащей стекло с одинаковой толщиной по длине сечения стекла (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает конструктивно заложенную частоту собственных колебаний части конструкции, содержащей стекло. Выполнение конструкции отличного от одинакового по длине сечения стекла позволит избежать резонансных явлений части конструкции, содержащей стекло.

Наиболее близким по технической сущности, прототипом к предлагаемому устройству, является стекло, изготавливаемое на устройстве для изготовления листового стекла, а. с. СССР N 308979, опубл. 9.7.71 г., МКИ С 03 В 13/04, содержащее в поперечном сечении границы лицевой и тыльной стороны.

Недостатками прототипа являются:
А) значительные усилия при отделении стекол друг от друга из пакета, например, создаваемого для транспортировки стекла пакетом. Отсутствие воздушной прослойки между стеклами приводит к эффекту "слипания" стекол.

Б) отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в условиях вибраций и невозможность локализации и предотвращения трещинообразования при периодических и/или знакопеременных нагрузках, что существенно утяжеляет конструкцию стекла. При проектировании конструкций, как правило, известна будущая схема нагружения стекла. Т.е. по известным параметрам нагружения последнего, возможно, в том числе и расчетными методами, определить прочностные и жесткостные характеристики части конструкции, содержащей стекло.

Создание равнопрочной конструкции стекла во всех направлениях в этой ситуации является нерациональным, утяжеляющей стекло и в целом часть конструкции, содержащей стекло.

В) отсутствие конструктивно заложенной частоты собственных колебаний части конструкции, содержащей стекло.

Создание части конструкции, содержащей стекло с одинаковой толщиной по длине сечения стекла (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает конструктивно заложенную частоту собственных колебаний части конструкции, содержащей стекло. Выполнение конструкции отличного от одинакового по длине сечения стекла позволит избежать резонансных явлений части конструкции, содержащей стекло.

Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание стекла, обеспечивающего:
минимизацию усилий при отделении стекол друг от друга из пакета, например, создаваемого для транспортировки стекла пакетом;
конструктивно заложенную направленность прочностных свойств в условиях вибраций и локализация и предотвращение трещинообразования при периодических и/или знакопеременных нагрузках;
конструктивно заложенную частоту собственных колебаний части конструкции, содержащую стекло.

Указанные технические результаты изобретения достигаются тем, что стекло содержит в поперечном сечении границы лицевой и тыльной стороны и, по крайней мере на границе лицевой и/или тыльной стороны и/или по крайней мере на одной из вершин сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента и/или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса.

При этом обеспечивается:
А) минимизация усилий при отделении стекол друг от друга из пакета, например, создаваемого для транспортировки стекла пакетом. При отделении стекол друг от друга из пакета воздушные полости, создаваемые неровностями на границе лицевой и/или тыльной стороны (выполненные в виде фрагмента и/или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса), позволяют затрачивать меньшие усилия на отделение стекол друг от друга.

Б) конструктивно заложенная направленность прочностных свойств в условиях вибраций и локализация и предотвращение трещинообразования при периодических и/или знакопеременных нагрузках. При проектировании конструкции, как правило, известна будущая схема и параметры нагружения стекла.

Создание равнопрочной конструкции стекла во всех направлениях в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей стекло и в целом конструкцию.

Для задания стеклу требуемых прочностных свойств при известной схеме и параметрах нагружения в конструкции формируется конструктивное заложение направленности прочностных свойств (жесткости и упругой податливости) стекла. Т.е. изготавливается стекло с границами определенного поперечного сечения.

В) конструктивно заложенная частота собственных колебаний части конструкции, содержащей стекло.

Для изготовления конструкции с требуемой частотой собственных колебаний изготавливается стекло с границами определенного поперечного сечения.

В процессе разработки материалов изобретения и в частности технического результата и независимого пункта формулы изобретения Заявитель осуществил оценку новизны изобретения по общим принципам и оценку изобретательского уровня по общим принципам, а также по "негативным" и "позитивным" правилам с использованием Правил составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение (от 20 сентября 1993 года) и Рекомендаций по вопросам экспертизы заявок на изобретения и полезные модели (Издание 2-е, 1997 г.).

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанную совокупность технических результатов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Стекло может быть выполнено с образованием угла по крайней мере одной из вершин сечения (края сечения) меньше 180^o, что позволит повысить технологичность сборки конструкции, содержащей стекло.

Стекло может быть выполнено переменной толщины, что позволит обеспечить технологичность сборки конструкции, содержащей стекло.

Стекло может быть выполнено с толщиной, увеличивающейся в направлении от одного края сечения к другому, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины стекла.

Стекло может быть выполнено с толщиной, увеличивающейся в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины стекла.

Стекло может быть выполнено с толщиной, уменьшающейся в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины стекла.

Стекло может быть выполнено с толщиной, меняющейся многократно, возрастая и убывая, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины стекла.

Стекло может быть выполнено с толщиной, меняющейся многократно и периодически, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины стекла.

Стекло может быть выполнено с выпуклой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины стекла.

Стекло может быть выполнено с вогнутой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины стекла.

Стекло может быть выполнено со ступенчатой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено со ступенями, которые могут иметь увеличение или уменьшение толщины материала при переходе от одной ступени к другой, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено с изгибом и/или подгибом по крайней мере одного из краев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено с многократным изгибом и/или подгибом материала, в том числе с изменением вогнутости в том числе на противоположную, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено по крайней мере с одной выемкой на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено по крайней мере с одним выступом на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено по крайней мере с одной выемкой по крайней мере на одной из вершин сечения, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено по крайней мере с одним выступом по крайней мере на одной из вершин сечения, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено по крайней мере с одной из вершин сечения и/или частью длины границы по крайней мере одной из сторон сечения, содержащей в сечении фрагменты или комбинации переходящих друг в друга фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса, что позволит повысить точность сборки конструкций, содержащих стекло.

Стекло может быть выполнено по крайней мере с одним разрывом толщины в сечении. Причем разрывы толщины могут выполняться многократно и периодически, что позволит повысить технологичность сборки конструкций, содержащих стекло.

Термины, используемые в заявке
Под термином "стекло" следует понимать твердый прозрачный в той или иной области оптического диапазона (в зависимости от состава) материал. Стекло может быть получено при переохлаждении расплава, содержащего стеклообразующие компоненты (оксиды Si, В, Al, P и т.д.) и оксиды металлов (Li, K, Mg, Pb и т. д. ). Стекло может быть также органическим на основе органических полимеров, например, полиакрилатов, полистирола, поликарбоната и т.д.

Термин "стекло" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "вершина" следует понимать часть сечения материала, близлежащую к месту сопряжения лицевой и тыльной сторон или к месту сопряжения одной из сторон с границей части сечения, соединяющего лицевую и тыльную стороны.

Термин "вершина" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "косое коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину при условии, что угол между секущей плоскостью и осью прямого кругового конуса отличен от прямого угла [1].

Термин "косое коническое сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "прочностные свойства" следует понимать способность материала и его конструкции сопротивляться разрушению, а также изменению формы, в том числе необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле - только сопротивление разрушению. Прочностные свойства твердых тел обусловлены в конечном счете силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Понятие "прочностные свойства" более широкое, чем прочность, и объединяет собственно прочность, жесткость и устойчивость. Прочностные свойства зависят не только от самого материала, формы его поперечного или продольного сечения, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т.д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочностных свойств материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов, формированием поперечного (продольного) сечения с максимально возможным моментом инерции в плоскости действия изгибающего (крутящего) момента.

Термин "прочностные свойства" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "жесткость" в узком смысле понимается характеристика элемента конструкции, определяющая его способность сопротивляться деформации (растяжению, изгибу, кручению и т.д.); зависит от геометрических характеристик сечения и физических свойств материала (модулей упругости).

Термин "жесткость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "деформация" (от лат. deformatio - искажение) понимается изменение взаимного расположения точек твердого тела, при котором меняется расстояние между ними в результате внешних воздействий. Деформация называется упругой, если она исчезает после удаления воздействия, и пластической, если она полностью не исчезает. Наиболее простые виды деформации - растяжение, сжатие, изгиб, кручение.

Термин "деформация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "толщина стекла" понимается расстояние между верхней и нижней линиями (лицевой и тыльной стороной) границы поперечного сечении обшивки.

Термин "толщина стекла" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "плоскость" понимается простейшая поверхность. Понятие плоскость (подобно точке и прямой) принадлежит к числу основных понятий геометрии. Плоскость обладает тем свойством, что любая прямая, соединяющая две ее точки, целиком принадлежит ей. Пересечение плоскостей образует линию.

Термин "плоскость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "изгиб" понимается вид деформации, характеризующийся искривлением (изменением кривизны) оси или срединной поверхности элемента (балки, стержня, плиты и т.п.) под действием внешней нагрузки. Различают изгибы: чистый, поперечный, продольный, продольно-поперечный.

Термин "изгиб" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "линия" понимается (от лат. linea) общая часть двух смежных областей поверхности. Движущаяся точка описывает при своем движении некоторую линию. В аналитической геометрии на плоскости линии выражаются уравнениями между координатами их точек. В прямоугольной системе координат линии разделяются в зависимости от вида уравнений. Если уравнение линии имеет вид F(x,у), где F(x,y) - многочлен n-й степени относительно x, у, то линия называется алгебраической кривой n-го порядка. Линия 1-го порядка есть прямая. Конические сечения относятся к линиям 1-го и 2-го порядка. Примеры неалгебраических линий - графики тригонометрических функций, логарифмические функции, показательные функции.

Термин "линия" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "комбинация" понимается (от позднелат. combinatio - соединение) сочетание, взаимное расположение чего-либо (напр., комбинация фрагментов линий).

Термин "комбинация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение стекла, на фиг. 2-7 изображены примеры конструктивного выполнения поперечного сечения стекла, на фиг. 8-18 изображены примеры конструктивного выполнения частей поперечного сечения стекла.

Стекло (фиг. 1) содержит в поперечном сечении линию границы лицевой 1 и тыльной 2 стороны, причем по крайней мере часть линии границы сечения на границе 1 лицевой стороны, и/или на границе 2 тыльной стороны, и/или по крайней мере на одной из вершин 3 сечения выполнены в виде фрагмента конического сечения 4 прямого кругового конуса.

В примерах конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 1 и 2, образуемый вершинами 3 угол 5 может быть выполнен меньше 180^o.

В примерах конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 1-13, последнее выполнено с переменной толщиной в сечении.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 2, толщина последнего уменьшается в направлении от одного края 6 сечения к другому краю 7.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 3, толщина последнего увеличивается в направлении от внутренней части 8 сечения к краям 6 и 7.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 4, толщина последнего уменьшается в направлении от внутренней части 8 сечения к краю 7.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 5, толщина последнего меняется многократно, возрастая и убывая.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 6, толщина последнего меняется многократно и периодически.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 7, часть длины линии границы лицевой стороны 1 относительно средней линии сечения выполнена выпуклой, а часть длины линии границы тыльной стороны 2 относительно средней линии сечения выполнена вогнутой.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 8, часть длины линии границы лицевой стороны 1 выполнена со ступенями 9. Ступени 9 могут быть выполнены (фиг. 9) как с увеличением толщины при переходе от одной ступени к другой, так и c уменьшением.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 10, последнее выполнено с изгибом и/или подгибом 10.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 11, изгиб и/или подгиб 10 стекла выполнен многократным, в том числе с изменением вогнутости на противоположную.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 12, часть длины линии границы лицевой стороны 1 выполнена с выемкой 11.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 13, часть длины линии границы лицевой стороны 1 выполнена с выступом 12.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 14, вершина 3 обшивки выполнена с выемкой 13.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 15, вершина 3 обшивки выполнена с выступом 14.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 16, край обшивки содержит фрагмент окружности 20. В сечении обшивки по крайней мере одна из вершин 3 сечения и/или часть длины линии границы стороны сечения 1(2) могут содержать в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника (квадрата 15, прямоугольника 16, трапеции 17, ромба 18, треугольника 19 и т.д. и т.п.), конического сечения прямого кругового конуса (окружности 20, эллипса 21 и т.д. и т.п.).

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 17, толщина сечения стекла имеет разрыв 22.

В примере конструктивного выполнения стекла, изображенного на фиг. 18, разрывы 22 толщины выполнены многократно и периодически.

Таким образом, применение данного стекла позволит достичь задачи изобретения.

Литература
1. Математический энциклопедический словарь - М.: "Советская энциклопедия", 1988 г., 847 с.

Изобретение относится к области остекления и может быть использовано в конструкциях транспортных средств зданий и сооружений. По крайней мере на границе лицевой и/или тыльной стороны стекла и по крайней мере на одной из вершин по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. Задачей изобретения является создание стекла, обеспечивающего минимизацию усилий отделения стекол друг от друга, конструктивно заложенную направленность прочностных свойств в условиях вибраций, локализацию и предотвращение трещинообразования при периодических и/или знакопеременных нагрузках. 20 з.п.ф-лы, 18 ил.

1. Стекло, содержащее в поперечном сечении границы лицевой и тыльной стороны, отличающееся тем, что по крайней мере на границе лицевой и/или тыльной стороны и по крайней мере на одной из вершин сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. 2. Стекло по п.1, отличающееся тем, что угол, принадлежащий по крайней мере одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения последнего, меньше 180^o. 3. Стекло по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно выполнено с переменной толщиной. 4. Стекло по п.3, отличающееся тем, что толщина последнего увеличивается в направлении от одного края сечения к другому. 5. Стекло по п.3, отличающееся тем, что толщина последнего увеличивается в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев. 6. Стекло по п.3, отличающееся тем, что толщина последнего уменьшается в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев. 7. Стекло по пп.3 - 6, отличающееся тем, что толщина последнего меняется многократно, возрастая и убывая. 8. Стекло по пп.3 - 6, отличающееся тем, что толщина последнего меняется многократно и периодически. 9. Стекло по любому из пп.1 - 8, отличающееся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения слоя выполнена выпуклой. 10. Стекло по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения слоя выполнена вогнутой. 11. Стекло по любому из пп.1 - 10, отличающееся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон выполнена ступенчатой. 12. Стекло по п.11, отличающееся тем, что ступени могут быть выполнены как с увеличением толщины материала слоя при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением. 13. Стекло по любому из пп.1 - 12, отличающееся тем, что по крайней мере один край материала выполнен с изгибом и/или подгибом. 14. Стекло по п.13, отличающееся тем, что изгиб и/или подгиб может быть выполнен многократным с изменением вогнутости, в том числе на противоположную. 15. Стекло по любому из пп.1 - 14, отличающееся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон выполнена по крайней мере с одной выемкой. 16. Стекло по любому из пп.1 - 15, отличающееся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон выполнена по крайней мере с одним выступом. 17. Стекло по любому из пп.1 - 16, отличающееся тем, что по крайней мере одна из вершин сечения выполнена по крайней мере с одной выемкой. 18. Стекло по любому из пп.1 - 17, отличающееся тем, что по крайней мере одна из вершин сечения выполнена по крайней мере с одним выступом. 19. Стекло по любому из пп.9 - 18, отличающееся тем, что по крайней мере одна из вершин по крайней мере одного из слоев сечения и/или часть длины границы по крайней мере одной из сторон сечения выполнены из группы, содержащей в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса. 20. Стекло по любому из пп.3 - 19, отличающееся тем, что толщина последнего имеет по крайней мере один разрыв. 21. Стекло по п.20, отличающаяся тем, что разрывы толщины выполнены многократно и периодически.