PL202599B1

PL202599B1 - Dźwiękoszczelny układ zatrzymujący

Info

Publication number: PL202599B1
Application number: PL369957A
Authority: PL
Inventors: Egbert Schöla; Peter Seelmann; Ingulf Stülpnagel; Johannes Kistenich; Tyoichi Tanaka; Mnotoji Tashiro
Original assignee: Roehm Gmbh
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2009-07-31
Also published as: CA2471222C; TWI268975B; CN100343452C; AU2002358733B2; KR20040075079A; EP1466053B1; HK1075075A1; HUP0402646A2; SI1466053T1; EP1466053A1; DE50212393D1; CN1608161A; ES2307812T3; CA2471222A1; JP2005515488A; DE10201411C1; ATE398707T1; WO2003060238A1; NO20043258L; RU2313630C2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest dźwiękoszczelny układ zatrzymujący stosowany jako ekran dźwiękoszczelny.

Przezroczyste jednostki dźwiękoszczelne wytwarzać można z płyt z przezroczystego polimeru syntetycznego, które można łączyć z odpowiednimi urządzeniami mocującymi w celu uzyskania ekranów dźwiękoszczelnych. Przezroczyste jednostki dźwiękoszczelne coraz częściej stosowane są na obszarach, gdzie instalacje dźwiękoszczelne winny być możliwie niewidoczne. Wymóg ten odnosi się w szczególno ś ci do mostów oraz obszarów zabudowanych. Przezroczyste ekrany dź więkoszczelne tego rodzaju wykonane są w szczególności z polimetakrylanu metylu (PMMA) lub kompozycji odlewniczych na bazie PMMA, jako że materiał tego rodzaju odznacza się wysoką przejrzystością i zadowalającymi właściwościami optycznymi, a ponadto zapewnia skuteczną ochronę przed hałasem przy zachowaniu korzystnych właściwości fizykomechanicznych (odporność na uderzenie kamieniem). W opisie patentowym DE-G 90 10 087.5 ujawniono możliwość umieszczania nici polimeru syntetycznego wewnątrz przezroczystych płyt polimeru syntetycznego. Płyty tego rodzaju stanowią pojedyncze jednostki dźwiękoszczelne, zaś w przypadku ich pęknięcia nici polimeru syntetycznego utrzymują poszczególne fragmenty ze sobą, zapobiegając ich rozpadnięciu.

Inny opis patentowy EP-A-0 559 075 przedstawia dźwiękoszczelne jednostki akrylowe, obejmujące umieszczone w nich spirale przeciwdziałające odpryskiwaniu fragmentów ekranu dźwiękoszczelnego pod wpływem pęknięcia. Przestrzenie w obrębie spiral, które stanowią stalowe sprężyny, są przynajmniej w części przekroju poprzecznego puste lub wypełnione plastycznym materiałem, przykładowo olejem. Środki tego rodzaju stosowane są w celu zabezpieczenia fragmentów po uderzeniu przed odpadnięciem. Ważne jest, że sprężyny spirali pozwalają na znaczny zakres ruchu w obrębie matrycy polimeru syntetycznego. Ten znaczny zakres ruchu umożliwiają wspomniane wyżej wolne przestrzenie.

W opisie patentowym EP-A-0 559 075 wspomina się przy okazji, że sprężyny stalowe wykazują się wysokim modułem sprężystości podłużnej. Oznacza to, że nawet przy niewielkim naprężeniu siły rozciągliwe rosną na tyle gwałtownie, że wytrzymałość na rozerwanie może zostać przekroczona z chwilą pęknięcia płyt. Puste przestrzenie, o których mowa w omawianym opisie patentowym EP-A-0 559 075, utworzyć można z pomocą elementów wypierających, usuwanych po wytworzeniu płyt. Nie wspomina się o zastosowaniu warstwy polimeru syntetycznego między sprężynami stalowymi a matrycą polimeru syntetycznego.

Szczególnie niekorzystną stroną zastosowania elementu przedstawionego w opisie patentowym EP-A-0 559 075 jest wysoki koszt produkcji płyt akrylowych tego rodzaju. Przykładowo, element wypierający zastosowany w procesie odlewania należy najpierw ostrożnie usunąć z płyty przed wypełnieniem powstałej wolnej przestrzeni, na przykład olejem. Co więcej, niekorzystne warunki pogodowe mogą spowodować szybki rozkład oleju. To z kolei prowadzić może do niekorzystnych zmian wyglądu dźwiękoszczelnego ekranu. W przypadku, gdy wolne przestrzenie nie zostaną natomiast wypełnione olejem, należy się liczyć z ryzykiem przenikania wody do ich wnętrza, przy czym szczególnie zimą woda doprowadzić może do uszkodzenia ekranu. Jeśli bowiem woda, która dostała się do wnętrza wolnej przestrzeni, zamarznie, dojdzie do nieodwracalnych w skutkach zniszczeń ekranów.

Co więcej, w przypadku wspomnianych dźwiękoszczelnych ekranów udało się jedynie uniknąć ryzyka odpryskiwania ich fragmentów. W przypadku, gdy w płytę akrylową tego rodzaju uderzy rozpędzony pojazd, dojdzie zasadniczo do przedziurawienia ekranu dźwiękoszczelnego. Należy również pamiętać, że szeroki zakres ruchu, jaki wykonywać mogą spiralne sprężyny, może spowodować ich oddzielenie się od materiału ekranów. Omawiany opis patentowy EP-A-0 559 075 nie wspomina jednak o dodatkowych urządzeniach, które mogłyby zapobiec ich oddzieleniu od materiału ekranu. Niemniej urządzenia tego rodzaju musiałyby łączyć się bezpośrednio z drutami stalowymi, co pociągałoby za sobą ryzyko przenikania wody do wnętrza wolnych przestrzeni. Co więcej, urządzenia tego rodzaju musiałyby być wykonane z wytrzymałego metalu, charakteryzując się zarazem skomplikowaną budową. W efekcie urządzenia te byłyby skomplikowane, a zarazem bardzo drogie.

Zachowanie znanego ekranu dźwiękoszczelnego w razie pęknięcia jest niezadowalające w przypadku wielu zastosowań . Tymczasem ryzyka przedziurawienia ekranu należ y unikać w szczególności na mostach lub w budynkach parkingów wielopiętrowych.

W zwią zku z niekorzystnymi stronami rozwią zania przedstawionego w opisie patentowym EP-A-0 559 075, o jakich mowa była powyżej, stosowano inne rozwiązania znane ze stanu techniki,

PL 202 599 B1 przewidujące uzupełnienie konstrukcji o dodatkowe układy zatrzymujące, ale te w niekorzystny sposób wpływają na wygląd akrylowych płyt, które z założenia miały się odznaczać wyższą estetyką niż ekrany dźwiękoszczelne wykonane z betonu. Co więcej, te dodatkowe układy pociągają za sobą wysokie koszty instalacji oraz konserwacji.

W związku z powyższym, wziąwszy pod uwagę omawiane tu rozwiązania znane ze stanu techniki, celem niniejszego wynalazku jest przedstawienie dźwiękoszczelnego układu zatrzymującego, charakteryzującego się szczególnie niskim kosztem instalacji i konserwacji.

Kolejnym celem wynalazku jest przedstawienie dźwiękoszczelnego układu zatrzymującego, charakteryzującego się atrakcyjnym wyglądem oraz szczególnie niskim kosztem produkcji.

Kolejnym celem wynalazku jest przedstawienie dźwiękoszczelnego układu zatrzymującego, który nie wpływa niekorzystnie lub jedynie w niewielkim zakresie na estetykę dźwiękoszczelnego ekranu akrylowego.

Kolejnym celem wynalazku jest przedstawienie dźwiękoszczelnego układu zatrzymującego o szczególnie wysokiej odporności na działanie zjawisk atmosferycznych.

Wymienione cele oraz inne, nie podane tutaj, lecz wynikające bezpośrednio z przedstawionego opisu, zrealizowano dzięki zastosowaniu dźwiękoszczelnego układu zatrzymującego obejmującego przynajmniej jedną przezroczystą płytę akrylową, wewnątrz której osadzona jest przynajmniej jedna metalowa linka, charakteryzującego się tym, że między powierzchnią linki metalowej, a przezroczystą matrycą akrylową znajduje się przynajmniej w części warstwa polimeru syntetycznego.

Warstwa polimeru syntetycznego jest korzystnie niemieszalna z matrycą akrylową płyty.

Korzystnie warstwa polimeru syntetycznego wykonana jest z poliamidu, poliestru i/lub polipropylenu.

Korzystnie jest, gdy grubość warstwy polimeru syntetycznego mieści się w zakresie od 50 μm do 1 mm.

Linka metalowa korzystnie posiada wytrzymałość na rozerwanie w zakresie od 1000 N do 100 000 N.

Linka metalowa charakteryzuje się modułem sprężystości podłużnej korzystnie w zakresie od 50 000 N/mm² do 1000 000 N/mm².

Korzystnie linka metalowa posiada średnicę od 0,6 mm do 3 mm.

Korzystnie jest, gdy w skład linki metalowej wchodzi żelazo.

Linka metalowa najkorzystniej wykonana jest ze stali.

Korzystnie linka metalowa jest włóknem pojedynczym.

Korzystniej linka metalowa jest wielowłóknista.

Korzystnie jest, gdy na linkę metalową naniesiono warstwę polimeru syntetycznego.

Warstwa polimeru syntetycznego korzystnie pokrywa przynajmniej 80% powierzchni linki metalowej.

Korzystnie płyta akrylowa zawiera większą liczbę linek metalowych rozmieszczonych równolegle względem siebie.

Korzystnie płyta akrylowa zawiera ponadto nici polimeru syntetycznego.

Nici polimeru syntetycznego oraz linki metalowe rozmieszczone są korzystnie pod kątem 45° - 90°.

Przezroczysta płyta akrylowa, wyposażona w przynajmniej jedną umieszczoną w jej wnętrzu linkę metalową - przy czym między powierzchnią metalu a przezroczystą matrycą akrylową znajduje się przynajmniej w części warstwa polimeru syntetycznego - stanowi zaskakujący i nie dający się przewidzieć sposób na uzyskanie dźwiękoszczelnego układu zatrzymującego o szczególnie niskim koszcie instalacji i konserwacji. Należy zauważyć, że rozwiązanie tego rodzaju pozwala wyeliminować dodatkowy etap instalacji, przy czym inaczej niż w przypadku stosowanych tradycyjnie układów zatrzymujących, opisany powyżej ekran pozwala praktycznie wyeliminować koszty konserwacji.

Co więcej, ekrany dźwiękoszczelne według wynalazku wytwarzać można w prosty sposób, nie pociągający za sobą wysokich kosztów. Układ zatrzymujący zintegrowany z płytami akrylowymi charakteryzuje się szczególnie wysoką odpornością na działanie czynników atmosferycznych, jako że jest on w całości otoczony przez polimer syntetyczny.

W rozumieniu niniejszego opisu termin „układ zatrzymujący oznacza urządzenie przeciwdziałające jego przebiciu przez uderzający obiekt, taki jak pojazd. Zgodnie z pierwszą postacią wykonania wynalazku układ zatrzymujący przeciwdziałać może przebiciu układu przez obiekt uderzający w niego prostopadle i przemieszczający się z prędkością większą niż 5, a nawet większą niż 7 metrów na sekundę i charakteryzujący się energią większą niż 5000 J, a nawet większą niż 7000 J, skutecznie go zatrzymując.

PL 202 599 B1

Przezroczyste płyty akrylowe znane są specjalistom. Płyty tego rodzaju odlewać można przykładowo z syropu metakrylanu metylu. Grubość płyty wynosi typowo od 4 do 40 mm, a korzystnie od 12 do 25 mm. Zwykle wytwarzane są płyty o wymiarach od 1,5 m x 1 m do 2 m x 3 m, jak również większe oraz mniejsze na potrzeby szczególnych zastosowań.

Płyty tego rodzaju zwykle są zasadniczo przezroczyste, korzystnie bezbarwne lub o bladym odcieniu, przykładowo przydymione na brązowo. Bezbarwne przejrzyste płyty z polimeru syntetycznego odznaczają się zwykle przejrzystością na poziomie przynajmniej 70%, a korzystnie od 90 do 95%. Zabarwione konstrukcje zwykle odznaczają się przejrzystością od 45 do 75%, a najczęściej od 50 do 60%.

Do wytwarzania warstwy syntetycznego polimeru zastosować można dowolny materiał polimerowy, niemniej warstwa polimeru syntetycznego musi się różnić od matrycy akrylowej otaczającej warstwę polimeru syntetycznego. Korzystnie stosowane tu są polimery syntetyczne niemieszalne z materiałem akrylowym. W związku z tym szczególnie korzystne materiały do wytwarzania warstwy polimeru syntetycznego stanowią poliamidy, poliestry i/lub polipropyleny. Grubość warstwy polimeru syntetycznego może się wahać w szerokim zakresie, niemniej wynosi ona zasadniczo od 50 μm do 1 mm, a korzystnie od 100 μm do 500 μm.

W rozumieniu niniejszego opisu termin „linka metalowa posiada szerokie znaczenie. W związku z tym linkę metalową stanowić może drut o pojedynczym włóknie. Linkę można również uzyskać poprzez skręcenie dwóch lub więcej drutów, uzyskując tym samym metalową linkę o wielu włóknach.

Wytrzymałość linki metalowej uzależniona jest między innymi od planowanego przeznaczenia ekranu dźwiękoszczelnego, jak również od liczby linek, jakie mogą się znaleźć w strefie uderzenia. Taka linka metalowa posiada wytrzymałość na rozerwanie w zakresie od 1000 N do 100 000 N, a korzystnie od 1500 do 10 000 N, modułem sprężystości podłużnej w zakresie od 50 000 N/mm² do 1000 000 N/mm², a korzystnie od 80 000 N/mm² do 500 000 N/mm², wytrzymałością na rozciąganie w zakresie od 50 000 N/mm² do 1000 000 N/mm², a korzystnie od 80 000 N/mm² do 500 000 N/mm². Właściwości mechaniczne ustalono zgodnie ze zwykłymi standardami przestawianymi i opisywanymi przez znane instytuty. Obejmują one standardy DIN EN 10002-1 i DIN 53 423.

Metal, z którego wytwarzane są metalowe linki, nie ma tu decydującego znaczenia. Zgodnie ze szczególnym rozwiązaniem niniejszego wynalazku metal ten winien się odznaczać nie tylko odpowiednimi właściwościami mechanicznymi, ale również wysoką odpornością na działanie czynników atmosferycznych. W związku z tym szczególnie przydatne materiały stanowią stopy metali zawierające żelazo, przykładowo stal, korzystnie stal nierdzewna. Współczynnik rozszerzalności cieplnej metalu winien się znajdować w zakresie charakterystycznym dla matrycy polimeru syntetycznego, by tym samym uniknąć można było naprężeń związanych ze zmianami temperatury.

Przekrój poprzeczny linki metalowej nie ma znaczenia dla niniejszego wynalazku. W związku z tym zastosowanie znajdują linki o okrągłym, owalnym, prostokątnym oraz kwadratowym przekroju poprzecznym.

W zależności od pożądanej wytrzymałości metalu, liczby nici przypadającej na jednostkę powierzchni oraz od przeznaczenia konstrukcji, wielkość przekroju poprzecznego linki metalowej może się zmieniać w szerokim zakresie. Przekrój poprzeczny wynosi jednak zasadniczo od 0,3 mm² do 20 mm², a korzystnie od 0,8 mm² do 7 mm². W związku z tym linka o okrągłym przekroju poprzecznym charakteryzuje się średnią wartością średnicy w zakresie od 0,6 do 5 mm, a korzystnie od 1 do 3 mm.

Jak podano wyżej, zgodnie z korzystnym rozwiązaniem na linkę metalową nanoszona jest warstwa polimeru syntetycznego. Proces wytwarzania konstrukcji tego rodzaju jest szczególnie prosty, jako że wystarczy tu w znany sposób wprowadzić linki metalowe powlekane polimerem syntetycznym do wnętrza formy.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem pomiędzy linką metalową a matrycą akrylową umieszcza się, przynajmniej w części, warstwę polimeru syntetycznego. Wynalazek uwzględnia szeroki zakres wielkości powierzchni metalowej linki, jaka powlekana jest przez warstwę polimeru syntetycznego. Zasadniczo powleczone jest przynajmniej 80%, a korzystnie przynajmniej 90% powierzchni metalowej linki. W rozumieniu niniejszego wynalazku termin „powleczenie oznacza, że powierzchnia polimeru syntetycznego, jaka skierowana jest ku metalowej lince, stanowi przynajmniej 80% oraz odpowiednio przynajmniej 90% powierzchni linki metalowej, nie licząc nacięć charakterystycznych dla danego przekroju poprzecznego, przy czym 100% oznacza tu całkowite osłonięcie linki metalowej. W związku z tym linka metalowa posiada nie więcej niż 20% powierzchni, a korzystnie nie więcej niż 10% powierzchni

PL 202 599 B1 stykającej się z matrycą akrylową. Zgodnie ze szczególnym rozwiązaniem warstwa polimeru syntetycznego całkowicie otacza lub osłania linkę metalową.

Siły wymagane do usunięcia drutu stalowego z matrycy akrylowej wynoszą zasadniczo powyżej 50 N, a korzystnie powyżej 100 N. Siła ta ustalana jest w znany sposób poprzez przykładanie siły w celu obciążenia swobodnie poł o ż onej linki metalowej. Minimalna sił a wymagana do wycią gnię cia linki z materiału określana jest mianem siły wyciągania.

W zależności od przeznaczenia konstrukcji liczba linek metalowych zawartych w płycie akrylowej może się zmieniać w szerokim zakresie. Powinna zatem wystarczyć przykładowo jedna linka metalowa o szczególnie wysokiej wytrzymałości na rozerwanie, rozmieszczona w poziomie. Niemniej zasadniczo stosuje się dwie lub więcej linek, rozmieszczonych w dowolny sposób, równolegle względem siebie. Wówczas, gdy linki znajdują się w poziomie, korzystne jest ich nierównomierne rozmieszczenie, przy czym więcej linek znajduje się bliżej podłoża niż w pobliżu górnej krawędzi płyty.

Linki metalowe biec mogą w linii prostej, równolegle względem powierzchni akrylowej matrycy, lub ulegać odchyleniu od wyobrażonej linii prostej poprowadzonej przez zakończenia linki.

Rozmieszczenie linek metalowych przy uwzględnieniu ich ugięcia wewnątrz matrycy akrylowej pozwala uzyskać w pewnych warunkach korzystniejsze właściwości, co zbadać można podczas testów płyt stosowanych jako ekrany dźwiękoszczelne, a które to testy znane są specjalistom. Dla potrzeb niniejszego wynalazku maksymalne odchylenie oznacza największą odległość linki od wyobrażonej linii prostej poprowadzonej między dwoma końcami linki.

Maksymalne odchylenie linki charakteryzującej się pewnym ugięciem wynosi zasadniczo przynajmniej 1 mm, korzystnie przynajmniej 3 mm, zaś szczególnie korzystnie przynajmniej 5 mm.

Maksymalne odchylenie nie może przy tym pozwalać na to, aby linka znajdowała się na zewnątrz, to jest poza płytą. Dla potrzeb niniejszego wynalazku zawsze należy zapewnić rozmieszczenie linek metalowych wewnątrz konstrukcji. Maksymalne odchylenie, jakie dla uproszczenia określane jest również mianem ugięcia linki metalowej, nie może być większe niż grubość płyty po odjęciu średnicy linki.

Zgodnie z kolejnym wykonaniem wynalazku odchylenie linki metalowej przebiegać może zasadniczo prostopadle względem płaszczyzny płyty. Przykład sposobu uzyskania takiego kształtu osadzonej linki stanowi zastosowanie siły przyciągania ziemskiego podczas umieszczania linki wewnątrz akrylowej kompozycji odlewniczej przy okazji odlewania poziomego.

Zgodnie z alternatywnym wykonaniem korzystne odchylenie przebiegać może zasadniczo równolegle względem płaszczyzny płyty. Sposób, jaki pozwala na realizację tego rozwiązania w zakresie rozmieszczenia włókien, stanowi odlewanie płyt w tak zwanym procesie Rostero (odmiana sposobu komorowego wytwarzania płyt ze szkła akrylowego, patrz. Ullmann, 5 wydanie, hasło „Casting of Acrylic Glass). Przy zastosowaniu odlewniczych komór pionowych w tym procesie działanie siły przyciągania ziemskiego powoduje zginanie lub zwieszanie linek równolegle do płaszczyzny płyty.

Kolejne korzystne wykonanie płyt według wynalazku przewiduje, jak wspomniano wyżej, że płyta zawiera linki, których odchylenie przebiega zasadniczo prostopadle względem płaszczyzny płyty, oraz linki, których odchylenie przebiega zasadniczo równolegle względem płaszczyzny płyty. Przykładowy sposób uzyskiwania rozmieszczenia linek metalowych tego rodzaju przewiduje zastosowanie dwóch linek różnej długości, przy czym jedna odchylona jest równolegle względem płaszczyzny płyty, zaś druga prostopadle.

Możliwe jest również sklejenie ze sobą dwóch płyt 15 mm, charakteryzujących się odpowiednio prostopadłym oraz równoległym odchyleniem linek w stosunku do powierzchni płyty w celu uzyskania płyty o grubości 30 mm, co pozwala uzyskać płytę według wynalazku.

Szczególny przypadek zakłada zastosowanie linki metalowej umieszczanej w matrycy poprzez walcowanie, przy czym rozwiązanie to miałoby zapewniać szczególnie korzystne właściwości w zakresie odporności na pękanie.

W zależ ności od zastosowanego sposobu oraz typu procesu produkcji płyt według wynalazku uzyskać można niemal każde pożądane rozmieszczenie metalowych linek w matrycy polimerowej. Przykładowo, możliwe jest - obok rozmieszczenia równoległego lub prostopadłego względem płaszczyzny płyty uzyskanie dowolnego stopnia odchylenia między tymi granicznymi typami rozmieszczenia.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem linki mogą przebiegać zasadniczo równolegle względem jednej z powierzchni płyty.

PL 202 599 B1

Niniejszy wynalazek pozwala również na umieszczenie wewnątrz matrycy polimerowej linek nie biegnących równolegle względem powierzchni, ale przykładowo ich osadzenie w sposób, zgodnie z którym rozmieszczone są one prostopadle.

Oznacza to, że zgodnie ze szczególnie korzystnym wykonaniem pierwszego wariantu przedstawianego rozwiązania zakończenia przynajmniej jednej linki znajdują się zasadniczo w jednakowej odległości od powierzchni płyty i/lub od jednej z krawędzi płyty. Przy spełnieniu powyższego warunku osadzone linki biegną zasadniczo równolegle względem jednej z powierzchni płyty i/lub jednej z krawędzi płyty.

Zgodnie z alternatywnym rozwiązaniem, to jest zgodnie z drugim wariantem, korzystne mogą być również wykonania, zgodnie z którymi odległość zakończeń przynajmniej jednej linki od płaszczyzny płyty i/lub jednej z krawędzi płyty są różne.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu pierwszego typu rozmieszczenia linki; fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu drugiego typu rozmieszczenia linki; fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu trzeciego typu rozmieszczenia linki; fig. 4a przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu czwartego typu rozmieszczenia linki; fig. 4b przedstawia przekrój wzdłuż linii A-A widocznej na fig. 4a; fig. 5a przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu piątego typu rozmieszczenia linki; fig. 5b przedstawia przekrój wzdłuż linii A-A widocznej na fig. 5a; fig. 6a przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu szóstego typu rozmieszczenia linki; fig. 6b przedstawia przekrój wzdłuż linii A-A widocznej na fig. 6a; fig. 7 przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu siódmego typu rozmieszczenia linki; fig. 8 przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu ósmego typu rozmieszczenia linki; fig. 9 przedstawia przekrój poprzeczny przez dźwiękoszczelną jednostkę przy uwzględnieniu dziewiątego typu rozmieszczenia linki; fig. 10 przedstawia rzut perspektywiczny płyty wytwarzanej w procesie Rostero przy uwzględnieniu osadzonej linki metalowej, odchylonej prostopadle względem płaszczyzny płyty.

Załączone rysunki uproszczono, nie zaznaczając na nich warstw polimeru syntetycznego znajdujących się między matrycą polimerową a linkami metalowymi.

Na fig. 1 liczbą 1 oznaczono płytę akrylową wraz z osadzonymi w niej linkami metalowymi, które przynajmniej w części wyposażone są w osłonkę polimeru syntetycznego. Liczbą 2 oznaczono matrycę polimerową, zaś liczbą 3 linkę metalową. Liczby 4 i 41 wskazują początek i zakończenie linki. Odległość początku linki oraz jej zakończenia od powierzchni 5 jest taka sama, podobnie jak odległość początku linki oraz jej zakończenia od powierzchni 6. Widać, że w połowie drogi między początkiem 4 linki a zakończeniem 41 linki włókno charakteryzuje się największym odchyleniem, to jest największą odległością od wyobrażonej linii łączącej, to jest linii prostej między punktami 4 i 41.

Na fig. 2 przedstawiono drugie wykonanie i choć i tutaj odległość punktu 4 i 41 od powierzchni 5 oraz od powierzchni 6 jest taka sama, odległość od powierzchni 5 różni się od odległości od powierzchni 6. Oznacza to, że linka nie jest położona centralnie, a tym samym nie jest osadzona symetrycznie, lecz asymetrycznie.

Zgodnie z rozwiązaniem widocznym na fig. 3 linka osadzona jest ukośnie wewnątrz matrycy polimerowej, przy czym przynajmniej w części dysponuje osłoną polimeru syntetycznego. Szczególną cechą wyróżniającą to rozwiązanie jest to, że odległość zakończeń 4 i 41 włókna od tej samej powierzchni płyty (to jest powierzchni 5 lub 6) jest różna.

Fig. 4 przedstawia kolejne wykonanie wynalazku, prezentujące odmienne rozmieszczenie linek. Rozwiązanie to przewiduje zastosowanie dwóch widocznych osadzonych linek 3 oraz 31, przynajmniej w części dysponujących osłoną polimeru syntetycznego, charakteryzujących się zmiennym rozmieszczeniem. Oznacza to, że ugięcie lub odchylenie jednej linki 31 jest bardziej widoczne niż w przypadku drugiej zaznaczonej linki 3. Przedstawione tu linki 3 i 31 mogą oczywiście reprezentować szereg włókien rozmieszczonych wewnątrz płyty. Widać również wyraźnie, że jedna z linek może być również osadzona bez widocznego odchylenia lub ugięcia, zaś druga linka widoczna na rysunku (oznaczona numerem 31) charakteryzuje się stosunkowo dużym odchyleniem od linii prostej. Na fig. 4b przedstawiono rozmieszczenie linek 3 i 31 w przekroju wzdłuż linii A-A zaznaczonej na fig. 4a.

Fig. 5 prezentuje kolejny wariant realizacji dźwiękoszczelnych jednostek. Zaprezentowane rozwiązanie przewiduje zastosowanie wielowarstwowego rozmieszczenia linek nakładających się na

PL 202 599 B1 siebie. Linki te charakteryzować może rozmieszczenie, zgodnie z którym linki rozmieszczone są w ugię ciu, nakł adają c się na siebie, choć niniejszy wynalazek przewiduje również rozwią zania wielowarstwowe, w przypadku których linki się wzajemnie równoważą.

Podobnie jak w przypadku fig. 4a, b oraz 5a, b, fig. 6 prezentuje nie tylko przekrój poprzeczny, ale również widok z góry (na przekrój podłużny) kolejnego wykonania dotyczącego rozmieszczenia linek metalowych, przynajmniej w części dysponujących osłoną polimeru syntetycznego. Na podstawie fig. 6a, b widać, że niniejszy wynalazek pozwala również na zastosowanie rozmieszczenia sieciowego ugiętych włókien.

Maksymalne odchylenie linki wyposażonej przynajmniej w części w powierzchnię polimeru syntetycznego widoczne jest na podstawie przekroju poprzecznego kolejnego rozwiązania widocznego na fig. 7. Odchylenie to jest nie większe niż grubość płyty po odjęciu grubości samej linki.

Fig. 8 prezentuje kolejne rozwiązanie. Na rysunku przedstawiono przekrój poprzeczny rozwiązania, gdzie stopień odchylenia różni się dla poszczególnych włókien. Przykładowo dla płyty grubości około 20 mm maksymalne odchylenie wzrasta od 1 mm dla punktu największego napięcia do 19 mm przy maksymalnym odchyleniu.

Kolejne wykonanie według wynalazku przedstawiono na fig. 9, gdzie w przekroju poprzecznym zaprezentowano faliste rozmieszczenie linki.

Wreszcie, zgodnie z wykonaniem przedstawionym na fig. 10 osadzone linki metalowe rozmieszczono z zastosowaniem ugięcia lub maksymalnego odchylenia przebiegającego równolegle do płaszczyzny płyty. Jak zaznaczono powyżej taki sposób rozmieszczenia uzyskać można przykładowo z zastosowaniem procesu Rostero.

Zgodnie z innym wykonaniem niniejszego wynalazku płyty akrylowe obejmują również włókna polimeru syntetycznego. Rozwiązanie takie w niespodziewanie wysokim stopniu wpływa korzystnie na wartość współczynnika odporności na odłamywanie.

Osadzone nici polimeru syntetycznego wykonane są zazwyczaj z polimeru syntetycznego niemieszalnego z matrycą polimerową płyty akrylowej. Zastosowanie znajdują tu przykładowo nici poliamidowe lub propylenowe. Korzystne jest przy tym zastosowanie nici zawierających jedno włókno. Nici rozmieszczone są zazwyczaj w poziomie wewnątrz płyty polimeru syntetycznego, jako że płyty te zaciskane są wzdłuż boków. W wypadku pęknięcia spójność płyty jest wówczas szczególnie wysoka. Nici rozmieszczone są zasadniczo równolegle względem siebie. W razie, gdyby okazało się to pożądane lub konieczne, we wnętrzu płyty poprowadzić można dwie warstwy nici, przy czym wówczas rozmieszczone są one korzystnie w dwóch kierunkach, szczególnie korzystnie z zachowaniem kąta 90° między nićmi z różnych warstw. Taki sposób wykonania pozwala uzyskać efekt plecionej siatki.

Niemniej możliwe jest również osadzenie nici w taki sposób, że przynajmniej jedna z osadzonych nici posiada maksymalne odchylenie rzędu 1 mm lub więcej od wyobrażonej linii prostej poprowadzonej przez końce nici. Takie rozmieszczenie linek metalowych przy uwzględnieniu pewnego stopnia ugięcia w obrębie matrycy akrylowej pozwala uzyskać w określonych warunkach korzystniejsze zachowania, gdy płyty według wynalazku stosowane jako ekrany dźwiękoszczelne poddawane są testom znanym specjalistom. Należy sięgnąć do odpowiednich źródeł, w których mowa jest o rozmieszczeniu linek metalowych przy uwzględnieniu ich ugięcia.

Nici polimeru syntetycznego mogą być rozmieszczone między innymi równolegle względem włókien metalowych. Zgodnie z korzystnym wykonaniem nici polimeru syntetycznego oraz linki metalowe rozmieszczone są pod kątem od 45° do 90°.

Płyty według wynalazku stosowane są jako ekrany dźwiękoszczelne przykładowo w budynkach parkingów wielopiętrowych, w pobliżu skupisk ludności oraz na mostach.

Niniejszy wynalazek zilustrowano bardziej szczegółowo na przedstawionym niżej przykładzie oraz na przykładzie porównawczym.

P r z y k ł a d 1

W celu uzyskania akrylowej pł yty z dwóch pł yt polerowanego szkł a krzemianowego o wymiarach 2 x 3 m ukształtowano komorę z zastosowaniem obwodowej uszczelki 20 mm. Jednowłókienne nici poliamidowe o średnicy 2 mm zaciśnięto równolegle względem siebie wewnątrz komory przy uwzględnieniu odstępów 30 mm między nimi. Pod kątem 90° względem nici poliamidowych rozmieszczono stalowe linki powlekane poliamidem. Linki te charakteryzowały się modułem sprężystości podłużnej 10000 kg/ mm², wytrzymałością na rozciąganie 170 kg oraz wytrzymałością na rozerwanie 230 kg.

PL 202 599 B1

Następnie komorę wypełniono syropem metakrylanu metylu, obejmującym środek inicjujący stymulujący wytwarzanie wolnych rodników. Wypełnioną komorę umieszczono w łaźni wodnej, po czym syrop utwardzano w cieple w celu uzyskania płyty polimetakrylanu metylu o wysokiej masie cząsteczkowej. W trakcie polimeryzacji komora rozmieszczona była w poziomie. Po usunięciu produktu z formy uzyskano odlaną akrylową płytę o wymiarach około 2 x 3 m oraz grubości 20 mm, obejmującą osadzone w niej linki stalowe powlekane poliamidem oraz nici poliamidowe. Siły wyciągania stalowego drutu z matrycy wynosiły powyżej 100 N.

Uzyskaną w ten sposób płytę poddano badaniu wahadłem. Test ten przewiduje uniesienie na wysokość 2,64 m 300 kg stali, którą uderza się w płytę. Element stalowy wykonany jest z dwóch stożków ściętych połączonych ze sobą od strony grubszych końców. Prędkość uderzenia wyniosła 7,2 m/s, zaś energia uderzenia 7776 J.

Trzy krawędzie płyty o wymiarach 2 x 3 m osadzono w ramie stalowej. W każdym rogu płyty umieszczono otwór w odległości 15 cm przeznaczony na system mocowania, to jest linę stalową przymocowaną do konstrukcji ramy i przeprowadzaną przez cztery otwory w płycie akrylowej. Taki rodzaj konstrukcji odpowiada typowej instalacji ekranów dźwiękoszczelnych. Bok płyty wyposażono w profil gumowy. Linki stalowe rozmieszczono w poziomie.

Znajdujący się na wysokości 2,64 m ciężar uderzył w płytę. Co charakterystyczne, element uderzający nie huśtał się po uderzeniu, lecz został zatrzymany.

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 1

Doświadczenie przeprowadzone w przykładzie 1 zasadniczo powtórzono. Linki stalowe charakteryzowały się tymi samymi właściwościami mechanicznymi, nie wyposażono ich jednak w osłonki poliamidowe.

Badanie wahadłem wykazało, że wahadło to kontynuowało swój ruch, zaś płyta akrylowa nie mogła stanowić skutecznego układu zatrzymującego.

Claims

1. Dźwiękoszczelny układ zatrzymujący, obejmujący przynajmniej jedną przezroczystą płytę akrylową, wewnątrz której osadzona jest przynajmniej jedna metalowa linka, znamienny tym, że między powierzchnią linki metalowej (3) a przezroczystą matrycą akrylową (2) znajduje się przynajmniej w części warstwa polimeru syntetycznego.

2. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa polimeru syntetycznego jest niemieszalna z matrycą akrylową (2) płyty (1).

3. Układ zatrzymujący według zastrz. 2, znamienny tym, że warstwa polimeru syntetycznego wykonana jest z poliamidu, poliestru i/lub polipropylenu.

4. Układ zatrzymujący według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że grubość warstwy polimeru syntetycznego mieści się w zakresie od 50 nm do 1 mm.

5. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że linka metalowa (3) posiada wytrzymałość na rozerwanie w zakresie od 1000 N do 100 000 N.

6. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że linka metalowa (3) charakteryzuje się modułem sprężystości podłużnej w zakresie od 50 000 N/mm² do 1000 000 N/mm².

7. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że linka metalowa (3) posiada średnicę od 0,6 mm do 3 mm.

8. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że w skład linki metalowej (3) wchodzi żelazo.

9. Układ zatrzymujący według zastrz. 8, znamienny tym, że linka metalowa (3) wykonana jest ze stali.

10. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że linka metalowa (3) jest włóknem pojedynczym.

11. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że linka metalowa (3) obejmuje wiele włókien.

12. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że na linkę metalową (3) naniesiono warstwę polimeru syntetycznego.

13. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa polimeru syntetycznego pokrywa przynajmniej 80% powierzchni linki metalowej (3).

PL 202 599 B1

14. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że płyta akrylowa (1 zawiera większą liczbę linek metalowych (3) rozmieszczonych równolegle względem siebie.

15. Układ zatrzymujący według zastrz. 1, znamienny tym, że płyta akrylowa (1) zawiera ponadto nici polimeru syntetycznego.

16. Układ zatrzymujący według zastrz. 15, znamienny tym, że nici polimeru syntetycznego oraz linki metalowe (3) rozmieszczone są pod kątem 45° - 90°.