Подавление шума от электростатических разрядов с помощью проводимости между ступенчатым металлическим элементом и стеклодержателем

Изобретение относится к многослойному остеклению, в частности остеклению кабины самолета. Остекление содержит первый и второй стеклянные листы, склеенные первым промежуточным клейким слоем, причем периферийная зона многослойного остекления покрыта ступенчатым металлическим элементом (Z-образным элементом), стеклодержатель, который жестко связан с конструкцией для монтажа многослойного остекления, находится в контакте с многослойным остеклением для того, чтобы удерживать многослойное остекление закрепленным в конструкции для его монтажа, и электрический проводник, соединяющий ступенчатый металлический элемент и конструкцию для монтажа многослойного остекления посредством стеклодержателя. Изобретение обеспечивает предотвращение появления потенциалов разряда путем управления потоком электричества к стеклодержателю, электрически взаимосвязанному с конструкцией для монтажа многослойного остекления, в частности конструкцией самолета. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Остекления кабин самолетов представляют собой узлы из минеральных и/или органических стекол, собранных вместе путем ламинирования с промежуточными клейкими слоями. Проникновение воды за счет диффузии через промежуточные клейкие слои может приводить к повреждениям многослойного остекления, например, способствуя расслаиванию или повреждению электрических систем, встроенных в остекление.

Обычное противодействие проникновению влаги в промежуточные клейкие слои остекления заключается в периферийном наложении конформного металлического элемента на периферийную зону многослойного остекления, в частности ступенчатого металлического элемента, как будет показано в дальнейшем, который обычно называют «Z–образным элементом» из-за формы этого пояса.

Этот Z–образный элемент склеивается со стеклянными листами многослойного остекления и может быть покрыт воздухо- и водонепроницаемым уплотнением, например выполненным из силикона или эквивалентным, а также «полоской» (внешним уплотнением), обеспечивающими хорошие долговечность и аэродинамические свойства. Это внешнее уплотнение выполнено из полисульфида или его эквивалента.

Поэтому металлический Z–образный элемент располагается внутри силикона и полисульфида и электрически изолирован от внутренних электрических элементов многослойного остекления и от конструкции для его монтажа. Он является электрически незаземленным и может нести электростатические заряды. Он может заряжаться при определенных условиях полета при потенциалах, которые существенно отличаются от потенциалов конструкции самолета. Z–образный элемент обычно заряжается из-за полетов через вызывающую заряд окружающую среду: трибоэлектрический заряд под ударом присутствующих в окружающей среде частиц, таких как снег, лед, пыль или загрязнения. Хотя конструкция самолета оснащена системами разряда, электрически изолированные элементы, такие как остекление, накапливают заряды.

В частности, собранные остеклением заряды могут частично стекать в Z–образный элемент. При этом могут быть достигнуты потенциалы, допускающие электростатические разряды между Z–образным элементом и конструкцией самолета (или электрическими системами, встроенными в остекление).

Это может приводить к

- звуковому эффекту, пугающему пилота;

- световому эффекту (вспышка, искры), пугающему пилота;

- электромагнитному эффекту, мешающему работе оборудования самолета.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предотвратить появление потенциалов разряда путем управления потоком электричества к стеклодержателю, электрически взаимосвязанному с конструкцией для монтажа многослойного остекления, в частности конструкцией самолета.

Эта задача решается изобретением, объектом которого, следовательно, является многослойное остекление, содержащее по меньшей мере первый стеклянный лист, образующий внешнюю сторону остекления, связанный со вторым стеклянным листом первым промежуточным клейким слоем, причем кромка первого стеклянного листа сдвинута внутрь относительно кромки второго листа, периферийная часть свободной поверхности первого стеклянного листа, кромка первого стеклянного листа, кромка первого промежуточного клейкого слоя и часть поверхности второго стеклянного листа, выходящая за первый стеклянный лист, описывают непрерывный ступенчатый контур, который покрыт ступенчатым металлическим элементом, стеклодержатель, который жестко связан с конструкцией для монтажа многослойного остекления и форма которого по существу комплементарна форме непрерывного ступенчатого контура, находится в контакте с многослойным остеклением в объеме, описываемом непрерывным ступенчатым контуром, чтобы удерживать многослойное остекление закрепленным в конструкции для его монтажа, отличающееся тем, что электрический проводник соединяет ступенчатый металлический элемент и конструкцию для монтажа многослойного остекления посредством стеклодержателя.

Как было упомянуто выше, ступенчатый металлический элемент препятствует проникновению влаги в промежуточные клейкие слои остекления. Он может быть выполнен из алюминия, нержавеющей стали или другого металла, и может в дальнейшем взаимозаменяемо называться «Z–образным элементом».

Предпочтительно, электрическое сопротивление между ступенчатым металлическим элементом и конструкцией для монтажа многослойного остекления составляет самое большее 30 МОм.

В соответствии с другими предпочтительными признаками многослойного остекления по изобретению:

- оно содержит по меньшей мере третий стеклянный лист, связанный со вторым стеклянным листом вторым промежуточным клейким слоем;

- стеклодержатель закреплен болтами/винтами к конструкции для монтажа многослойного остекления; эта компоновка приспособлена для установки многослойного остекления снаружи от конструкции для его монтажа;

- в соответствии с одной альтернативой стеклодержатель выполнен заодно с конструкцией для монтажа многослойного остекления (составляет ее неотъемлемую часть); тогда многослойное остекление устанавливается изнутри конструкции для его монтажа, с которой оно жестко соединяется путем прикрепления к упомянутой конструкции внутреннего обрамления, называемого внутренним стеклодержателем;

- упомянутый непрерывный ступенчатый контур покрыт ступенчатым металлическим элементом (или Z–образным элементом) с прокладыванием внешнего уплотнения, часть которого загнута поверх ступенчатого металлического элемента так, чтобы обеспечить многослойному остеклению хорошие долговечность и аэродинамические свойства; причем это внешнее уплотнение выполнено из полисульфида или его эквивалента;

- ступенчатый металлический элемент покрыт воздухо- и водонепроницаемым уплотнением, выполненным из силикона или его эквивалента;

- электрический проводник является сжимаемым и проходит локально через непроницаемое уплотнение; возможно локально удалить материал непроницаемого уплотнения, либо этот материал может отсутствовать вследствие процесса формования непроницаемого уплотнения (литье под давлением и т.д.); сжимаемый электрический проводник может быть пеной, наполненной электропроводящими элементами, пружиной и т.д.;

- электрический проводник расположен частично на границе раздела между внешним уплотнением и непроницаемым уплотнением;

- электрический проводник проходит локально через загнутую часть внешнего уплотнения и продолжается с сохранением контакта до внешней поверхности стеклодержателя, включая винт или болт для прикрепления стеклодержателя к конструкции для монтажа многослойного остекления; как описано выше, возможно локально удалить материал из загнутой части, либо этот материал может локально отсутствовать вследствие процесса формования внешнего уплотнения – литья под давлением и т.д.;

- первый стеклянный лист выполнен из минерального стекла с толщиной 0,5-5 мм, предпочтительно 2-4 мм, или из полимерного материала, такого как поли(метилметакрилат) (ПММА) с толщиной 0,5-5 мм;

- второй стеклянный лист и, если это применимо, третий стеклянный лист и последующие выполнены из минерального стекла с толщиной 5-10 мм, или из полимерного материала, такого как поли(метилметакрилат) (ПММА) с толщиной 5-30 мм, предпочтительно самое большее 20 мм; эти стеклянные листы называются «структурными слоями»;

- промежуточные клейкие слои выполнены из полиуретана (ПУ), поливинилбутираля (ПВБ), этиленвинилацетата (ЭВА) или их эквивалентов, толщина первого промежуточного клейкого слоя составляет 3-10 мм, предпочтительно 4-8 мм, а толщина второго промежуточного клейкого слоя и, если это применимо, следующих слоев составляет 0,5-4 мм, предпочтительно самое большее 2 мм.

Другой объект изобретения заключается в применении описанного выше многослойного остекления в качестве остекления зданий, остекления наземных, воздушных или водных транспортных средств, или остекления для уличной мебели, в частности в качестве остекления кабины летательного аппарата. Кабины самолетов могут включать в себя два передних остекления и от двух до четырех боковых остеклений.

Изобретение будет лучше понято в свете описания приложенных чертежей, на которых:

- Фиг. 1 схематически изображает многослойное остекление в соответствии с изобретением, в котором электрический проводник является сжимаемым и проходит локально через непроницаемое уплотнение;

- Фиг. 2 схематически изображает многослойное остекление в соответствии с изобретением, в котором электрический проводник располагается частично на границе раздела между внешним уплотнением и непроницаемым уплотнением;

- Фиг. 3 схематически изображает многослойное остекление в соответствии с изобретением, в котором электрический проводник проходит локально через загнутую часть внешнего уплотнения и продолжается с сохранением контакта до внешней поверхности стеклодержателя, включая винт или болт для прикрепления стеклодержателя к конструкции для монтажа многослойного остекления.

В этих примерах стеклянный лист относится к листу химически упрочненного алюмосиликатного стекла, продаваемому компанией «Saint-Gobain Sully» под зарегистрированным товарным знаком Solidion®.

Как показано на фиг. 1, 2 и 3, многослойное остекление содержит первый стеклянный лист 1, образующий внешнюю сторону остекления, имеющий толщину 3 мм, и приклеенный ко второму стеклянному листу 3 толщиной 8 мм первым промежуточным клейким слоем 2 из поливинилбутираля (ПВБ) с толщиной 5,3 мм.

Третий стеклянный лист 5 с толщиной 8 мм приклеен ко второму стеклянному листу 3 вторым промежуточным клейким слоем 4 из поливинилбутираля (ПВБ) с толщиной 2 мм.

Кромка первого стеклянного листа 1 сдвинута внутрь относительно кромки второго листа 3, периферийная часть свободной поверхности первого стеклянного листа 1, кромка первого стеклянного листа 1, кромка первого промежуточного клейкого слоя 2 и часть поверхности второго стеклянного листа 3, выходящая за первый стеклянный лист 1, описывают непрерывный ступенчатый контур, который покрыт ступенчатым металлическим элементом 7 из алюминия.

Упомянутый непрерывный ступенчатый контур покрыт ступенчатым металлическим элементом 7 с прокладыванием внешнего уплотнения 6 из полисульфида, часть которого загнута поверх ступенчатого металлического элемента 7 так, чтобы обеспечить многослойному остеклению хорошие долговечность и аэродинамические свойства.

Ступенчатый металлический элемент 7 покрыт воздухо- и водонепроницаемым уплотнением 8 из силикона.

Многослойное остекление, показанное на фиг. 1, 2 и 3, может быть установлено снаружи посредством конструкции для монтажа многослойного остекления (монтажной конструкции), посредством болтового соединения с монтажной конструкцией стеклодержателя 31, охватывающего многослойное остекление; это болтовое соединение может приводить или не приводить к защемлению многослойного остекления, причем многослойное остекление может также быть приклеено к стеклодержателю 31 и, в любом случае, надежно прикреплено к монтажной конструкции. Стеклодержатель 31 представляет собой добавляемую с внешней стороны окантовку.

Также возможен монтаж изнутри. В этом случае форма упомянутого выше стеклодержателя присутствует, но составляет неотъемлемую часть монтажной конструкции, и окантовка (стеклодержатель) добавляется изнутри. Болтовое соединение внутреннего стеклодержателя и склеивание многослойного остекления могут быть объединены, с защемлением или без защемления многослойного остекления.

Как показано на фиг. 1, сжимаемый электрический проводник 21 электрически связывает Z–образный элемент 7 и внутреннюю поверхность стеклодержателя 31 через запас, предусмотренный в непроницаемом уплотнении 8. Электрический проводник 21 выполнен из пены, наполненной проводящими элементами.

На фиг. 2 электрический проводник 21, состоящий из профиля из алюминия или нержавеющей стали, электрически связывает Z–образный элемент 7 и переднюю поверхность стеклодержателя 31, проходя в частности по границе раздела между внешним уплотнением 6 и непроницаемым уплотнением 8.

На фиг. 3 электрический проводник 21 проходит локально через загнутую часть внешнего уплотнения 6 и продолжается с сохранением контакта до внешней поверхности стеклодержателя 31.

В случае каждого из многослойных остеклений, схематично представленных на фиг. 1-3, электрический проводник 21 на каждом из его двух концов может быть припаян, привинчен, обжат, приклеен или зажат в соответствии с конфигурацией электрической связи.

Никаких нежелательных разрядов в Z–образном элементе, а также никаких разрядных шумов, сопровождающих эти разряды, в остеклениях в соответствии с изобретением не наблюдается.

1. Многослойное остекление, содержащее по меньшей мере первый стеклянный лист (1), образующий внешнюю сторону остекления, связанный со вторым стеклянным листом (3) первым промежуточным клейким слоем (2), причем кромка первого стеклянного листа (1) сдвинута внутрь относительно кромки второго листа (3), периферийная часть свободной поверхности первого стеклянного листа (1), кромка первого стеклянного листа (1), кромка первого промежуточного клейкого слоя (2) и часть поверхности второго стеклянного листа (3), выходящая за первый стеклянный лист (1), описывают непрерывный ступенчатый контур, который покрыт ступенчатым металлическим элементом, стеклодержатель (31), который жестко связан с конструкцией для монтажа многослойного остекления и форма которого по существу комплементарна форме непрерывного ступенчатого контура, находится в контакте с многослойным остеклением в объеме, описываемом непрерывным ступенчатым контуром, чтобы удерживать многослойное остекление закрепленным в конструкции для его монтажа, отличающееся тем, что упомянутый непрерывный ступенчатый контур покрыт ступенчатым металлическим элементом (7) с прокладыванием внешнего уплотнения (6), тем, что ступенчатый металлический элемент (7) покрыт воздухо- и водонепроницаемым уплотнением (8), и тем, что электрический проводник (21) связывает ступенчатый металлический элемент (7) и конструкцию для монтажа многослойного остекления посредством стеклодержателя (31).

2. Многослойное остекление по п. 1, отличающееся тем, что электрическое сопротивление между ступенчатым металлическим элементом (7) и конструкцией для монтажа многослойного остекления составляет самое большее 30 МОм.

3. Многослойное остекление по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере третий стеклянный лист (5), связанный со вторым стеклянным листом (3) вторым промежуточным клейким слоем (4).

4. Многослойное остекление по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что стеклодержатель (31) прикреплен болтами/винтами к конструкции для монтажа многослойного остекления.

5. Многослойное остекление по п. 4, отличающееся тем, что стеклодержатель (31) выполнен заодно с конструкцией для монтажа многослойного остекления.

6. Многослойное остекление по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что часть внешнего уплотнения (6) загнута поверх ступенчатого металлического элемента (7) так, чтобы обеспечить многослойному остеклению хорошие долговечность и аэродинамические свойства.

7. Многослойное остекление по п. 1, отличающееся тем, что электрический проводник (21) является сжимаемым и проходит локально через непроницаемое уплотнение (8).

8. Многослойное остекление по п. 1, отличающееся тем, что электрический проводник (21) расположен частично на границе раздела между внешним уплотнением (6) и непроницаемым уплотнением (8).

9. Многослойное остекление по п. 6, отличающееся тем, что электрический проводник (21) проходит локально через загнутую часть внешнего уплотнения (6) и продолжается с сохранением контакта до внешней поверхности стеклодержателя (31), включая винт или болт для крепления стеклодержателя (31) к конструкции для монтажа многослойного остекления.

10. Многослойное остекление по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что первый стеклянный лист (1) выполнен из минерального стекла с толщиной 0,5-5 мм, предпочтительно 2-4 мм, или из полимерного материала, такого как поли(метилметакрилат) (ПММА) с толщиной 0,5-5 мм.

11. Многослойное остекление по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что второй стеклянный лист (3) и, если это применимо, третий стеклянный лист (5) и последующие выполнены из минерального стекла с толщиной 5-10 мм или из полимерного материала, такого как поли(метилметакрилат) (ПММА) с толщиной 5-30 мм, предпочтительно самое большее 20 мм.

12. Многослойное остекление по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что промежуточные клейкие слои (2; 4) выполнены из полиуретана (ПУ), поливинилбутираля (ПВБ), этиленвинилацетата (ЭВА) или их эквивалентов, тем, что толщина первого промежуточного клейкого слоя (2) составляет 3-10 мм, предпочтительно 4-8 мм, и тем, что толщина второго промежуточного клейкого слоя (4) и, если это применимо, следующих слоев составляет 0,5-4 мм, предпочтительно самое большее 2 мм.

13. Применение многослойного остекления по любому из пп. 1-12 в качестве остекления зданий, наземных, воздушных или водных транспортных средств или остекления для уличной мебели.

14. Применение по п. 13 в качестве остекления кабины летательного аппарата.