击打装置的制作方法

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击打装置的制造方法

本发明涉及一种击打装置(punch device)。



背景技术:

在许多应用中必须或者希望具有能够可靠地破坏比如在窗口或玻璃门中的玻璃镶块或玻璃板的装置。这例如可以用于紧急情况的目的,在该紧急情况中必须破坏玻璃以便于形成紧急出口。

一种常见的应用是在机动车中,比如公共汽车,其中车辆的后窗或其他窗口提供了从车辆到外面的紧急出口。另一种常见的应用是在火灾报警装置中,其中火灾报警器容纳在由玻璃窗覆盖的壁装式盒子中。再一种常见的应用是在船只中,其中可能有必要破坏窗户以便于获得从船舱到外面的快速离开。

传统上,在玻璃板附近设置有松动固定的锤子或其他重的冲击工具以使的人员能够通过在玻璃板上锤击而将玻璃板破坏。然而,锤子或其他松动固定的工具容易被移除、丢失或遭窃。此外,诸如锤子之类的相对钝的工具能够施加到玻璃板上的这种冲击经常不足以破坏某些类型的玻璃,尤其是通常用在机动车中的钢化玻璃板。这主要是因为这种玻璃板具有不容易穿透的非常坚韧的外皮。

南非专利91/8034的说明书描述了可以装在玻璃镶块或玻璃板(比如车窗)上的装置,在紧急情况下其可以被致动以将玻璃破坏。

这些装置除了具有许多活动部件和相当复杂的构造之外,它们的缺点还在于它们具有相当大的尺寸,因此从安装它们的窗户或者其他玻璃板突出非常大的距离。这意味着它们会对靠近该窗户或玻璃板的人员造成阻碍。

本发明致力于提供一种具有相对低矮部分的更简单的装置。



技术实现要素:

根据本发明,提供了一种击打装置,其包括扁平比例的致动构件;具有锋利尖端的穿透工具,所述穿透工具由所述致动构件承载并且自所述致动构件的表面垂直伸出;在所述穿透工具旁边附接到所述致动构件的表面的可压缩间隔件;以及安装设施,用于将该击打装置安装在玻璃板上,其中穿透工具的尖端指向所述玻璃板,使得在朝向所述玻璃板的轴向上施加与所述致动构件的足够大的力压缩所述间隔件并驱动所述穿透工具的尖端接触所述玻璃板从而将玻璃板破坏。

所述致动构件可以包括刚性材料的扁平的盘,其中所述穿透工具自所述盘的主表面伸出并且包括硬质材料的本体,该本体在一端处具有基座,而在相对端处具有锋利的尖端,该本体的基座设置到所述盘中,所述尖端自所述盘伸出。

在这样的布置中,所述盘可以由铝制成,而所述穿透工具可以由碳化钨制成。在一种替代性的布置中,所述盘和穿透工具可以一体地形成为一个部件,可以形成为陶瓷铸件或碳化钨冲压件。

便利地,所述间隔件是围绕所述穿透工具的可压缩泡沫材料(比如闭环氯丁橡胶)的环形的盘。该盘可以贴附到致动构件的表面。

便利地,上面提到的安装设施是用于将所述击打装置贴附到玻璃板的贴附设施。

穿孔装置的优选实施方式还包括安全装置,在使用中,当将该穿孔装置提付到玻璃板时,所述安全装置可操作地定位在所述致动构件与所述玻璃板之间,以便阻止所述穿透工具的锋利尖端接触玻璃的运动,该安全构件是可移除的以允许这种运动。该安全构件可以包括位于所述可压缩的间隔件周围的可破坏的环。该环可以包括长形的柔性的元件,该元件具有用作拉片的第一端和从该元件的在所述拉片上或附近的开口中穿过的第二端,该元件具有弱化区,如果将足够大的拉力施加到所述拉片,该元件会在所述弱化区处破坏。

在另一种配置中,所述击打装置包括覆盖构件,所述覆盖构件围绕所述致动构件的周边延伸,以阻止出于将击打装置从其贴附的玻璃板上撬下的目的而接近该边缘。在这种情况下,该安全装置可以包括穿入所述覆盖构件与所述可压缩的间隔件之间的间隙中的柔性材料的条带。

便利地,所述击打装置在轴向方向上测量的总厚度小于10mm,优选地是9mm或者甚至更小。

本发明的另一方面提供了一种多层玻璃装置物(例如双层或三层玻璃),其包括第一玻璃板;与所述第一玻璃板间隔开的第二玻璃板;安装在所述第一玻璃板上的如上面发明内容中的第一击打装置;和在这些玻璃板之间的空间中安装在所述第二玻璃板上的如上面发明内容中的第二击打装置,其中这些击打装置的穿透工具彼此轴向对准。

附图说明

现在仅通过示例的方式参照附图详细描述本发明,其中:

图1示出了根据本发明的击打装置的第一实施方式的分解透视图;

图2示出了所述击打装置在安装在玻璃板上之前的透视图;

图3示出了所述击打装置在安装之后且在致动之前的横截面视图;

图4示出了所述击打装置在致动时的横截面视图;

图5示出了安全装置在形成环之前和之后的透视图;

图6示出了致动器盘和穿透工具的横截面视图;

图7示出了安装在机动车后窗户上的所述击打装置;

图8示出了根据本发明的击打装置的第二实施方式的仰视分解透视图;

图9示出了击打装置的第二实施方式的俯视分解透视图;

图10示出了与信息面板结合的第二实施方式;

图11示出了组装后的第二实施方式的横截面视图;

图12示出了第二实施方式在图11的箭头12方向的视图;以及

图13示出了在双层玻璃装置物中的根据第二实施方式的击打装置。

具体实施方式

图1-7中示出的击打装置10包括扁平比例的圆盘12形式的致动构件或敲击板,即其厚度14(见图6)显著小于其横向尺寸,所述横向尺寸在该例子中是盘的直径。

参见图6,击打装置10还包括由硬质材料制成的穿透工具18,所述硬质材料在该例子中是碳化钨。该工具具有基座20和锋利的基本圆锥形的尖端22,所述基座20设置在并锚定到盘12的中央位置,所述尖端22自盘的主表面24伸出。实际上,基座可以通过冲压操作设置到盘中。

击打装置10还包括由泡沫材料的环形的盘26提供的可压缩的间隔件,在该例子中,所述泡沫材料是软质级别的闭环氯丁橡胶,其一般是由3M公司销售的称号为SCE41B的闭环氯丁橡胶。间隔件盘26的一个主表面28承载粘结剂,间隔件盘26通过所述粘结剂贴附到制动器盘12的表面24以便于同心地围绕穿透工具18。

实际上,盘26可以从两个主表面都具有粘结剂的材料上切割下来,这种粘结剂初始由剥落层25、27覆盖。在装置10组装过程中,将覆盖表面28的剥落层25剥去以暴露出粘结剂,然后使用所述粘结剂将间隔件盘贴附到致动器盘12的表面24。

击打装置10的另一个部件是由两个主表面上都带有粘结剂的扁平的环形的元件30提供的贴附设施。在该实施方式中,元件30是由3M公司销售的称号为4936F的产品。元件30的粘结剂表面初始由剥落层29、31覆盖。

击打装置10还包括安全装置32。参见图5,安全装置由扁平的长形的条带提供,在这个例子中该条带是合适级别的聚丙烯。条带34的一端36提供相对宽的拉片38,在所述拉片38中形成有狭缝形状的开口40。条带34的相对端42包括基本箭头形状的末端部分44,该末端部分44在纤细区或弱化点46处连接到条带的余下部分。

安全装置是通过以下方式组装的:将条带的端部42扭转90°,使得末端部分44与开口40对准;将末端部分送入穿过开口;以及然后使得末端部分在条带材料的自然弹性下恢复到其与开口的长度呈直角的取向上,结果是末端部分于是不能通过开口返回。

在该阶段,如在图1和5中看出的,箭头形状的末端部分的后边缘48抵靠拉片定位,其中弱化区46位于开口40内,并且安全装置形成了封闭的环,拉片和末端部分从该封闭的环伸出。环的横向尺寸大于间隔件盘26的外径,在该环中扁平的条带34在边缘上。

在组装过程中,将环形装置32放置在致动器盘12的表面24上,使其围绕间隔件盘26,正如例如在图2和3中看出的。条带的形成环的区域的宽度50限定了该装置在轴向感觉上的厚度,该宽度50可以与间隔件盘26的厚度大致相同。

在组装过程中,通过元件30将安全装置32相对附接于致动盘12,该致动盘12具有比环的横向尺寸更大的外径。为了达到该目的,将覆盖间隔件盘的另一个暴露出的主表面52的剥落层27和覆盖元件30的一个表面的剥落层29剥去,然后将元件30铺设在间隔件盘的暴露出的表面52上,并且还铺设在安装装置的暴露出的边缘上。

元件30贴附到间隔件盘并贴附到安全装置,并因此将安全装置间接地附接到间隔件。其还将安全装置间接地贴附到致动器盘,从而将击打装置保持在一起像准备安装的组装好单元一样,如图2中所示。余下的剥落层31留在原位覆盖住元件30的另一个粘结剂表面。

组装好的击打装置10安装在玻璃的镶块或板上。这例如可以是旨在用作从车辆到外面的紧急出口的机动车的后窗户。图7示出了安装在玻璃板60上的击打装置,该玻璃板60提供了诸如公共汽车之类的机动车的后窗户/紧急出口。

通过将元件30的剩余的剥落层31剥去,然后将该装置压到玻璃板的表面上使得由元件携带的粘结剂将该元件贴附到玻璃板,将该装置10安装在玻璃板上。这在图3中示出。

在致动之前,如图3中所示,使穿透工具的锋利尖端22距离玻璃板的表面一小段距离。置于致动盘的表面24与玻璃的表面之间的边缘上的安全装置32阻止致动盘朝向玻璃板60移动。

安全装置的存在便于将击打装置安装在玻璃板上,因为其在轴向方向上刚性相当大,从而允许将该装置压向玻璃以便将其合适的贴附就位而硬质尖端22不会穿透玻璃。

如果有必要破坏后窗户以便于形成从车辆到外面的紧急出口,车中的人抓住拉片38并将其突然拉动。这造成了条带34在弱化区46处被破坏。继续拉动拉片38,然后通过将装置32从致动盘与玻璃板的表面之间拉出而将该装置32移除。

现在人员在朝向玻璃的方向上向致动盘的露出的表面62施加由图4中的箭头64标示出的猛烈打击。这种打击例如可以仅通过手动击打致动盘来施加。

安全装置32的移除允许致动盘12朝向玻璃板移动。施加到致动盘的力压缩间隔件盘26并驱动穿透工具的锋利尖端22进入玻璃表面中。

如果施加的力足够大,尖端22将会穿透通过玻璃的相对硬的表皮并使玻璃板破碎,如图4中所示。玻璃板的破碎允许将玻璃板被整个移除,以允许人员通过形成的紧急出口从车中逃出。实际上,如果施加的打击力不够大到进一步使玻璃破碎,可以实施更重的或重复的打击直到将玻璃板的硬皮被刺穿并使得玻璃板破碎。

将会理解的是,安全装置32提供了防止击打装置10意外致动的简单方式。然而,在必须致动该装置10来使玻璃板破碎的紧急情况下,通过在拉片38上的急剧拉动动作,装置32是容易移除的。

已经查明,用于机动车窗户的钢化玻璃板的硬皮的深度大约是玻璃板总厚度10%,因此硬质尖端22必须穿透板到达该深度,以便开始破碎玻璃板。也已经查明,硬质尖端应该具有至少1600的维氏硬度数,以便于穿透和破碎动作。

可以料想到,上面描述的击打装置10将会在有必要破坏窗户、门或其他构造中的钢化玻璃板的任何情形中找到应用。可以认识到,由于该装置的简单性,其在操作中是非常可靠的。

此外,该装置非常低矮,在垂直于玻璃的方向上仅具有小的厚度,从而不会对靠近安装有该装置的窗户或其他玻璃板附近的人造成实际阻碍。实际上,该装置10的总横向尺寸,即该装置在致动之前从窗户/玻璃板的表面伸出的轴向距离70,可以是9mm或更小。

在该实施方式中,致动盘10是由等级为6082T6的铝制成的,具有大约40mm的直径。

在本发明的范围内可以做出许多修改。例如,在考虑到使装置10意外致动的可能性减到最小的情况下,可以完全省去安全装置32。在这些情况下,间隔件盘可以直接贴附到玻璃板的表面。在另一种修改中,穿透工具和致动构件可以彼此制成一体。正如之前指出的,穿透工具和致动构件例如可以制造为一体的一件式的陶瓷铸件、或一体的一件式的碳化钨冲压件。

当然致动盘可以具有任何合适的形状并且不需要是圆形的。还应该理解的是,当装置10被初始安装时,穿透工具的硬质尖端22不是必须与玻璃板的表面间隔开。即使尖端与玻璃板的表面接触,但是如果将足够大的力施加到致动盘来驱动该尖端穿过玻璃板的硬皮,那么仍然会使玻璃板破碎。

本发明还可以用在双层或三层玻璃装置物中。正如已知的,双层或三层玻璃用于隔热或隔声目的。在双层玻璃装置物中,第一个如上所述的击打装置安装在两块玻璃板之间的选定位置上,第二个类似的击打装置安装在其中一块玻璃板的外露表面上,与第一装置直接轴向对准。

为了使两块玻璃板都破碎,将足够的力施加到第二击打装置以使安装该第二击打装置的玻璃板破碎,然后将施加的力(可以是另外的冲击应用)传递到第一击打装置以便也使得另一块玻璃板破碎。

在三层玻璃装置物中,在三块玻璃板之间的间隙中安装相应的、对准的击打装置,在外部玻璃板上安装另一个暴露的击打装置,与其他击打装置对准。在这种情况下,施加到暴露的击打装置的足够的力使外部玻璃板破碎,随后力传递到其他击打装置以便于使其他玻璃板破碎。

将会理解的是在双层或三层玻璃装置物中,每个内部击打装置(即位于间隔开的玻璃板之间的击打装置或每个击打装置)中没有安全装置32,可以仅在可接触到的外部击打装置中包括安全装置32。

在比如在图7中示出并在上面描述过的应用中,有利的是提供例如丙烯酸或乙烯基的透明塑料膜,该膜贴附到玻璃板的表面。当玻璃板破碎时,玻璃碎片会贴附到该薄膜上。然后可以在单个操作中将所有贴附的碎片移除。

在如上所述的双层或三层玻璃装置物中,可以将外部击打装置贴附到施加于外玻璃板的薄膜或隔膜上。这用于在外玻璃板破碎之后将击打装置保持就位,与内部击打装置或每个内部击打装置轴向对准,从而确保将施加的力合适地传递到内部击打装置。

在公共汽车上的双层玻璃的紧急窗户中,两块玻璃板之间的间隙一般是大约10mm。击打装置优选的是9mm或更小的总厚度使其能够安装在具有最小间隙的玻璃板之间。

图7示出了安装在玻璃板的上角附近的根据本发明的击打装置10。

这在承受振动的双层玻璃装置物(例如公共汽车或其他车辆中的双层玻璃紧急窗户)中是优选的。原因是,例如由车辆的运动造成的玻璃板的振动相比于处于更中心的区域朝向玻璃的侧边和角会减小。这从而减小了外部玻璃板抵靠内部击打装置的致动构件噪声振动的可能性。然而将会理解的是该装置可以在任何其他合适的位置上,尤其是在单层玻璃装置物中。

图8-13示出了根据本发明的第二实施方式的击打装置。该第二实施方式与第一实施方式具有许多相似处,相应的部件由在之前的附图中使用的相同的附图标记加前缀“1”来表示。

第二实施方式与第一实施方式的差别是包括环形覆盖环200形式的覆盖构件。如图8、9和12中所示,覆盖环200形状是圆形的并且由于穿过该覆盖环200的基本切向的狭缝202因而在圆周方向上是不连续的。参见图11,可以看出覆盖环具有梯形横截面,该梯形横截面具有倾斜的外壁表面204。

安全装置132也与第一实施方式的相应的安全装置32不同。在这个例子中,装置的端部136没有与第一实施方式的狭缝40对应的狭缝,端部142是尖的但不是箭头形的。

图11示出了处于组装状态的第二实施方式,其中覆盖环200贴附到粘结剂元件130并且紧紧地围绕致动构件112。覆盖环200的轴向厚度使得其边缘206覆盖致动构件的边缘180。

该实施方式中的安全装置132以环的形式定位在致动构件112的表面124之下。在其他部件组装之后,通过将安全装置(首先是尖端142)送入或穿入通过狭缝202并进入间隔件126与覆盖环200之间的径向间隙210中来将安全装置安装在该位置上。安全装置的柔性使其能够在被送入通过狭缝202之后与间隙210的圆形形状一致。当将装置132完全插入时,拉片138从狭缝202伸出,正如在图10和12中看出的那样。

如图10中所示,击打装置110可以通过粘结剂元件130固定在预先印刷有操作说明214的面板212上。面板212本身可以具有粘结剂后表面,面板212可以通过该粘结剂后表面贴附在玻璃板的选定位置上,比如公共汽车的紧急出口。一般地,击打装置110定位成使得拉片向上伸出,如图所示。

在需要破坏玻璃板的紧急情况下,将拉片138从间隙210中拉出。实际上,如果人抓住拉片并将其在远离玻璃的方向上拉动,会将安全装置拉过狭缝并从间隙210拉出。在将安全装置完全移除之后,击打装置110的操作与之前对于第一实施方式的描述相同,即施加到致动装置112的一次或多次冲击会驱动穿透工具的尖端接触玻璃板,其中间隔件126相应的压缩,从而将玻璃破坏。

正如上面指出的,覆盖环200覆盖致动构件110的边缘180。参见图3,致动构件12的相应边缘80是暴露出的。在这种配置下,蓄意破坏者有潜在的可能抓住致动构件的该边缘,或者在该边缘下楔入工具,以便将击打装置从安装该击打装置的玻璃板撬走。然而,在第二实施方式的覆盖环200就位的情况下,无法接近该边缘180,从而可以避免这种潜在的蓄意破坏。

图13示出了在双层玻璃装置物(典型地是双层玻璃紧急出口公共汽车窗户)中在轴向上彼此对准的内部和外部击打装置110.1、110.2。内部和外部玻璃板分别由数字160.1和160.2表示。如图所示,内部击打装置110.1包括覆盖环200和安全装置132,而位于玻璃板之间的外部击打装置110.2不包括这些部件。

在以上述方式将安全装置132从内部击打装置110.1移除之后,将一次或多次猛烈冲击施加到致动构件112.1以将内部玻璃板160.1破坏。该冲击传递到外部击打装置110.2,使该外部击打装置将外玻璃板160.2破坏。

正如之前解释的,双层玻璃装置物的玻璃板之间的间隙220的宽度一般是10mm。用于这种装置物的击打装置110的总厚度因此应该小于10mm,使得击打装置110.2可以安装在玻璃板之间,如图13中所示。与在第一实施方式中一样,击打装置的优选的总厚度是9mm或更小,在内部玻璃板160.1的外表面与致动构件112.2之间仅留出大约1mm的最小的间隙222。

再多了解一些
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