专利名称：玻璃基体支承结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及支承结构，特别涉及杆型或柱型的玻璃基体的并具有其应用所需力学性能的结构。本发明还涉及由该结构制成的建筑构件。
特别是出于美观考虑，在柱、杆、梁和类似形状的长方型支承结构生产中，用(无机)玻璃取代更传统的材料，如金属、混凝土、木材等本身是已知的。在这类结构中使用的玻璃可采取各种形式，特别是长纤维、条、板，或管的形式。由此生产的结构具有人们所希望的透明特性，同时必要的是它们应该提供相关安全的所有保证，并且特别是它们应该具有其应用所要求的足够力学强度的特征。
例如，在WO93/01372专利申请中描述了满足这些标准的支承结构。该申请提出由三种部件杆、管、板、条等形状的玻璃部件、如玻璃纤维的透明纤维和透明树脂结合形成的结构件。这些结构使得有可能良好地兼顾透明特性和后来所要求的力学特性。然而，它们的生产要求许多不同程度的长工序并使用许多种成本往往较高的玻璃或有机制品(由玻璃织物制备的玻璃管、板，高价树脂等)，并且这样的结构着起来较复杂并且昂贵。
以玻璃板和/或透明有机材料为基础的中空支承结构也是已知的，但这些结构一般较复杂并且不容易生产。
本发明的目的是提供一种基本透明的支承结构，其与现有玻璃支承结构相比，该结构的构造和制作被简化，并且其仍然具有应用所需的力学性能。
本发明的支承结构大部分为固体并包括至少一个由至少二块玻璃板形成的支承构件，玻璃板由至少一个有机材料板隔开，该结构在支承单元表面还包括至少一个保护部件，该保护部件由至少一个无机材料板或层和/或至少一个有机材料板或层组成。
“大部分为固体”意思是指支承结构的组件限制了由该材料占据至少50％，优选至少75％的体积。
在其最简单的形式中，本发明的支承结构是由支承构件和保护部件构成的多层玻璃。
支承单元必须具有足够的力学强度以便支承结构能够适合其所需的应用。该支承构件特别是必须抵抗大的剪切力并且必须抵抗冲击力。它必须满足所需应用的现有标准，(地面以上高度、安全性、绝缘性、绝缘性等)，在构成支承构件的多层结构中，玻璃板优先选自己进行处理以便使其具有增加的力学强度的玻璃板。该处理优选特别是在玻璃板长度不超过2-3米情况下的化学增韧或淬火处理。然而，根据最终应用、支承构件的尺寸、所用玻璃等等，玻璃板还可用热增韧(而不是化学增韧)来强化，或简单地进行退火。
保护部件主要用作支承构件的保护体。该保护体可以是抗冲击、破坏、腐蚀等保护。在支承构件的玻璃板是化学增韧的情况下，例如，保护部件可防止可能造成玻璃力学强度降低的表面龟裂。
可向支承构件的每个表面提供保护部件。每个保护部件可简单地由通过至少一个有机材料板固定在支承构件上的一块玻璃板组成。可将该玻璃板简单地退火，但优选化学增韧或尽可能地热增韧。该保护部件也可由通常通过粘接剂粘接在支承构件上的一个透明(或半透明)有机材料板组成，该粘接可通过粘接剂直接形成，或选择地通过另一个有机材料板形成。该保护部件还可由特别是表现出抗腐蚀性能，并且尽可能不粘灰尘和/或无雾性能等的薄保护层组成，或可在处于支承结构之外的表面上涂敷这种层。
用于制备支承构件和可选择地保护部件的玻璃板一般是通常用于生产多层玻璃的硅-钙玻璃板。用作为杂质存在或被小心地加入到玻璃组成中的着色剂可使组成玻璃板的玻璃发生或多或少的着色，或相反，其可包括有限含量的着色剂(例如，少于200ppm(重量)氧化铁和少于100ppm的可使玻璃着色的其它氧化物)。所用玻璃板的厚度一般在3-20mm之间。
用于将玻璃板彼此连接的有机材料板可选自通常用于生产多层玻璃的有机材料板。它们可特别地由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨基甲酸乙酯(PU)等板组成。当保护部件由透明有机材料板组成时，例如该板可以是聚碳酸酯、PU、丙烯酸或甲基丙烯酸材料等的板。
支承结构的玻璃板可具有相同或不同的组成，所使用的有机材料板亦如此。
除了支承构件和保护部件外，支承结构在其至少一个边缘上包括一个于边缘整个或部分长度之上的周边保护体，该保护体可由一个板或几何形状或其它截面形状的长方形部件构成，并且例如直接地或通过粘接剂或有机中间层将该保护体粘合到边缘上。例如，该保护体可由下列材料之一形成聚碳酸酯、PU、丙烯酸或甲基丙烯酸材料、玻璃、金属(不锈钢，铝等)、木材等等。在支承结构是杆型的情况下，向所说结构的下部(安装以后)的侧边缘优选地提供周边保护体。
支承结构也可包括一个或多个导电部件，例如电线、金属带、金属片、电缆、连接体等等，特别是当所说结构准备用于信号传送或照明目的时。例如，这些导电部件可埋在支承结构，特别是支承构件的一个有机材料板中，和/或用于至少一个支承结构组件的至少一个边缘处。该组件尺寸可选择地小于其它组件，以便使它收缩在支承结构边缘之内，并使导电部件的通路位于支承结构内。
支承结构在一个玻璃板的至少一个表面上也可包括一层或多层一种或多种釉，这些釉可能是导电的釉(特别是以银为基的)或者被主要用于装饰目的。
支承结构的玻璃板也可容纳例如是半导体金属氧化物的其它沉积物以便赋予支承结构一定的发光或能量特性。
当支承结构用于信息的发光显示器时，支承结构的透明材料板(优选为玻璃板)的至少一个板可具有至少一个对相关光线可局部散射的表面，即与该板要显示的信息有关并可通过例如控制退光，如用酸砂化或蚀刻制成的散身区域；在此情况下，上述板也可在其至少一个边缘处配有照明装置。
在其一个端部处(特别是在支承结构为杆型的情况下，在其直立位置的底部)，支承结构也可包括支撑部件，或套管，或支座部件，例如它们由金属制成，该支撑件的边缘优选地在一定高度上夹住支承构件和保护部件，该支撑件就特别地确保了支承结构处于特定位置。例如在是杆型的情况下，该支撑件可部分地插入地面，并且由支承构件和保护部件形成的组件的底部可插入该支撑件露出地面的中空部分中。在该支撑件和由支承构件和保护部件形成的组件之间可任意地插入有机材料制成的密封物或中间层。
在用于说明本发明而不是意味着对本发明进行任何限定的本发明的一个技术方案中，支承结构是一个用于广告牌的支撑件，并且是一次安装，其采取高2.8m、宽50cm、厚53mm的层压体形式，该层压体由用PVB板粘合的五块化学增韧玻璃板组成，中间三块的每一块厚度为12mm并用厚2.5mm的PVB板将它们彼此连接，由此制成的构件用作支承结构的支承构件，支承结构外面的每块玻璃板(它们的每一块形成支承结构的保护部件，厚4mm并用2mm厚的PVB板将之连接在支承构件的一个表面上。七个宽7mm、厚0.35mm的金属条分布在至少一个或可选择地任意二个2.5mm厚的PvB中间层的板中，一些这样的金属条或另外的金属条也可以被置于中间板的一侧或两侧的边缘上。用于制备玻璃板的玻璃是含有少于200ppm氧化铁和少于100ppm能使玻璃着色的其它氧化物的“超白”玻璃。除了用作电源外，埋在PVB中的金属条增加了外露支承结构的厚度。例如用不锈钢板保护从露出地面的结构底部开始向上1m高度的支承结构两个侧边的每一个。层压体进一步插进，并被夹持在由不锈钢形成的支座部件中，支座部件的侧壁凸出地面20cm(在玻璃和金属之间插入吸震材料和最终的密封物)。通过栓钉将整体固定在地面上。
这样的支承结构特别能够抵抗位于负载100kg的梯子中间高度的压力，并能支撑至少500kg的载荷。
本发明的支承结构特别用于形成座、墩、杆或柱、塔、梁等等，并能在高度上达到几米。这些结构通常是直立的，但也能弯曲，所用的玻璃板则优选地是化学增韧的。
组成本发明支承结构的层压结构一般通过在加热和加压条件下将玻璃板和有机材料板组合在一起来进行生产，玻璃板预先根据其长度和/或厚度进行化学增韧或热增韧，或选择地退火。
用本发明支承结构可生产建筑构件，这些构件包括一个或多个本发明的支承结构。在构件包括多个支撑结构的情况下，例如支承结构被彼此粘接或焊接在一起时，所获得的构件可能具有较大的长度和/或可以是各种形式，特别是具有T、V(至少二个支承结构的构件)。H、X或U(至少三个支承结构的构件)等形式的截面。特别是当在所说结构的至少一个边缘加工时，支承结构彼此的粘接优选地借助于与生产该结构所用的有机材料相容的粘接剂来进行，优选粘接剂与所用材料一样。
本发明的支承结构可用于支撑各种载荷(标牌、高架线、支线、沉箱、建筑物等)，这些载荷可能被安置在所用结构的端部或被安置在与所说结构有关的悬梁或悬空构造上。通常通过组件如夹圈或支承脚架(托架等)将载荷固定在支承结构上。在上述广告牌的实例中，例如支承结构支持着质量约为500kg、宽3m的椭圆形沉箱，该沉箱特别支撑在被固定在支承结构自由端上的托架上。在适当的情况下，建筑构件包括上述载荷和用于将载荷固定在支承结构上的其它组件。本发明的建筑构件也可仅由一个或多个本发明支承结构组成，例如在简单的显示板的情况下。
本发明的支承结构和建筑构件可用在各式各样的用途中，特别是可用作高架电线(在此情况下本发明的结构优先形成其本身绝缘的支承体)或高架电话线的支撑体、照明器、标牌和显示台、交通灯等等。
权利要求
1.一种支承结构，大部分为固体，包括至少一个由至少二块玻璃板形成的支承构件，玻璃之间被至少一块有机材料板隔开，该结构在支承构件的表面上还包括至少一个保护部件，该保护部件由至少一个无机材料板或层和/或至少一个有机材料板或层组成。
2.权利要求1的支承结构，其特征在于所说结构的玻璃板被化学增韧。
3.权利要求1或2之一的支承结构，其特征在于它在其至少一个边缘的至少一部分的位置上包括至少一个周边保护体。
4.权利要求1-3之一的支承结构，其特征在于它包括至少一个导电部件。
5.权利要求1-4之一的支承结构，其特征在于它包括至少一个支座部件。
6.权利要求1-5之一的支承结构，其特征在于组成玻璃板的玻璃含有少于200ppm的氧化铁和少于100ppm的能使玻璃着色的其它氧化物。
7.权利要求1-6之一的支承结构，其特征在于支承构件和保护部件形成多层玻璃。
8.一种建筑构件，其特征在于它包括一个或多个权利要求1-7之一的支承结构。
9.权利要求8的构件，其特征在于它另外包括至少一个载荷。
10.权利要求8或9的构件，其特征在于它包括至少一个用于将载荷固定在支承结构上的其它组件。
全文摘要
本发明涉及玻璃基体的简化的支承结构，该结构大部分为固体，并包括至少一个由至少二块玻璃板形成的支承构件，玻璃板之间被至少一块有机材料板隔开。该结构在支撑构件表面上还包括至少一个保护部件，该保护部件由至少一个无机材料板或层和/或至少一个有机材料板或层形成。
文档编号E04H12/02GK1160634SQ96123488
公开日1997年10月1日 申请日期1996年12月5日 优先权日1995年12月6日
发明者P·里翁, M·H·德布吕 申请人:圣戈班玻璃制造公司