通过固定点安装在结构上的玻璃窗，固定点的至少其中一个相对于玻璃窗或其夹紧框架没有间隙

摘要

本发明的主题是：一种单片或层压玻璃窗（1），由框架（4）栓接或夹紧，框架（4）本身栓接在结构（3）上或穿过所述结构（3），其特征在于，在与屈曲现象相关的、具有最大柔性或最小刚度的玻璃窗的边缘的至少一部分中，所述栓接借助于将至少一个螺栓（2）插入与螺栓（2）同心的衬套（7）中来执行，或代之以插入衬套（7）或销（7），每个衬套（7）或销（7）没有间隙地安装在玻璃窗（1）或框架（4）上，且安装在结构（3）上或穿过结构（3）；‑此玻璃窗(1)作为航空玻璃窗的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及承受压力（静态或动态）的栓接交通工具玻璃窗（陆上、水上或飞行交通工具）领域，该压力会带来屈曲的风险。此处的静态压力指例如在恒定的非零速度下施加在飞机的玻璃窗外面上的压力，而动态压力指施加在速度变化的飞机的玻璃窗外面上的压力。屈曲定义为玻璃窗的曲率的反转，通常在诸如空气动力学压力的载荷的作用下朝向飞机的内部（或朝向机舱）。由于从外部到内部的空气动力学压力较低，小于0.1巴，相对于大于0.6巴的机舱增压水平，屈曲现象与加压的飞机玻璃窗无关。

背景技术

目前，玻璃窗直接或经由玻璃窗的夹紧框架栓接在安装结构（飞机机舱等）上或穿过安装结构，以便将玻璃窗保持固定在后者上。螺钉将玻璃窗保持按压在结构上。可能有许多固定点，例如，对于测量为1.2 m

玻璃窗的平移因摩擦（在螺钉头下方）而停止，且旋转会对螺钉本身的主体产生应力。

为防止屈曲的风险，可能性是加厚透明件和/或框架以增加玻璃窗的刚度，和/或增加固定点的数量以加强边界条件。

这些可能性带来了许多问题，其重要性因使用区域（地面/空中）而异，这些问题如下：

-重量上显著增加：加厚透明件和增加固定件的数量直接影响玻璃窗的重量；这在航空应用中尤其有问题；

-增加的安装时间：增加固定件的数量意味着更换时间更长且成本更高（在时间和部件上）；此外，增加固定点的数量增大了拧紧的复杂性（顺序）和边界条件的可重复性；

-削弱边缘处的阻力：钻孔是明显的应力集中区；增加钻孔的数量意味着增加应力；此外，万一发生碰撞（鸟类、行人、动物、投射物等，较厚（更硬）的透明件将向附件传递更多应力：安装结构的边缘和玻璃窗（框架）的边缘将必须相应地进行尺寸设置（较重）。

发明内容

本发明包括定义特定的固定点（刚性固定），将保持玻璃窗压在结构上的传统功能与反平移和反旋转功能结合起来，以局部加强边界条件。

为此，本发明的主题是单片或层压玻璃窗，由框架栓接或夹紧，框架本身栓接在结构上或穿过结构，其特征在于，在相对于屈曲现象而言具有最大的柔性或最小的刚度的玻璃窗的周边的至少一部分中，所述栓接借助于插入与螺栓同心的衬套中的至少一个螺栓来执行，或代之以插入衬套或销，每个衬套或每个销都没有间隙地安装在玻璃窗或框架上，并且安装在结构上或穿过结构。

单片玻璃窗由单个透明的矿物玻璃片构成，如钠钙、铝硅酸盐、硼硅酸盐等，可能被热回火或化学增强，或由聚合物材料构成，诸如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、离聚物树脂等。

层压玻璃窗由通过聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、热塑性聚氨酯（TPU）、乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）等粘合剂夹层成对粘合的若干此类透明的矿物玻璃片构成或聚合物材料构成。

当使用衬套时，衬套没有间隙地插入玻璃窗或其夹紧框架的相应孔中。与衬套同心的螺栓的螺钉可以插入衬套，或者，另一方面，衬套独立于任何螺钉、任何螺钉螺母（螺栓）组件。与销一样，衬套也没有间隙地插入安装结构的相应孔中，可能是在穿过结构时。

刚性固定点（无间隙）是根据使用情况的参数（玻璃窗的尺寸/形状/厚度、结构刚度、压力分布、实施的材料等）专门定义的（数量和位置），以避免任何静态不确定性，并保持产品无应力地被安装的能力。衬套和销的数量、螺钉是否穿过衬套、使用的衬套和销的形状（详见下文）、衬套/销上是否有肩部，以及不同衬套和/或销的组合使用也将根据使用情况的这些参数进行调整。

根据本发明的刚性固定点对于承受可能引起屈曲的压力的玻璃窗是有利的，并且对于它希望的是限制重量和/或简化实施、安装和/或更换。

本发明通过将玻璃窗的周边最不坚硬的部分中可能开始屈曲的几个刚性固定点与已知的有间隙的固定点结合起来，使得可以减少玻璃窗的固定点的总数，而不会改变其关于屈曲的行为，或者通过减少或消除屈曲来保持固定点的总数。

优选地，所述衬套或所述销由机械耐受的刚性材料构成，诸如金属或包括增强填料和/或纤维的复合材料。

优选地，至少一个衬套具有圆柱形管段的几何形状。

优选地，至少一个销是圆柱形且实心的。

优选地，至少一个销是锥形且实心的。

优选地，至少一个衬套或至少一个销具有肩部，尤其是用于按压和停靠所述结构的表面。

本发明的另一个主题是上述玻璃窗的应用，诸如承受静态或动态压力的玻璃窗，特别是航空玻璃窗，且尤其是飞机或直升机玻璃窗。

附图说明

附图图示了本发明。这些图是承受静态和/或动态压力的、安装在结构上的玻璃窗的横截面示意性图示，尤其是飞机的玻璃窗。

[图1]和[图2]表示已知的静止玻璃窗。

[图3]和[图4]表示处于屈曲位置的已知玻璃窗。

[图5]和[图6] 表示对屈曲问题的第一类已知解决方案。

[图7]和[图8] 表示根据本发明的第一类实施例。

[图9]和[图10] 表示根据本发明的第二类实施例。

具体实施方式

参考图1，飞机的玻璃窗1由框架4夹紧，框架4借助螺栓2栓接在结构3（机舱）上，螺栓2由螺钉和螺母构成。垫圈5将螺钉头与玻璃窗1的夹紧框架4的上半部分分离。水密且气密密封件6将框架4的下半部分和结构3隔开。

鉴于飞机玻璃窗1的大量螺栓固定点，螺栓2的螺钉被有间隙地插入框架4的孔中，以便框架4的孔与结构3的相应孔重合，直到螺栓连接结束，也就是说，包括对于最后要拧紧的螺栓。

图2与图1的不同之处在于没有中间框架4，这次玻璃窗1本身设有孔，并直接栓接在机舱3上并穿过机舱3。出于与图1中相同的原因，螺栓2的螺钉有间隙地插入玻璃窗1的孔中。

图1和图2的安装的玻璃窗分别表示为处在图3和图4中的屈曲条件下。分别通过玻璃窗1的框架4的螺钉头下方的摩擦来停止平移。旋转会对螺钉本身的主体产生应力。

为了限制（减少、消除）屈曲，图1和图2的安装的玻璃窗可以通过使它们加厚进行修改，分别如图5和图6中所示。由此导致的增加的重量显然是不利的，尤其是在航空应用中。

根据本发明的第一实施例，图1和图2的安装玻璃窗分别具有一个或多个（并非全部，通常为少数，有限数量）经修改的螺栓固定点，分别如图7、图8中所示。衬套7没有间隙地一方面插入框架4或玻璃窗1的孔中，另一方面插入机舱3的孔中。螺栓2的螺钉可以如图7和图8中所示插入衬套7中，但也很可能不是。

根据本发明的第二实施例，图1和图2的安装玻璃窗分别具有一个或多个（并非全部，通常为少数，有限数量）经修改的螺栓固定点，分别如图9、图10中所示。将分别为圆柱形和锥形的销7（实心）分别无间隙地插入玻璃窗1的框架4的孔中。后者因而也是锥形的。

与图10的销7一样，图8的衬套7有肩部，其用于按压和停靠机舱3的底面。

根据本发明，在刚度较小的玻璃窗的周边的部分，即屈曲开始的部分，根据这些图7、8、9和10修改有限数量的螺栓固定点，足以减少/消除屈曲。