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CN106460449B - 基于聚碳酸酯的快速部署盖体系统 - Google Patents

基于聚碳酸酯的快速部署盖体系统 Download PDF

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CN106460449B CN201580022998.8A CN201580022998A CN106460449B CN 106460449 B CN106460449 B CN 106460449B CN 201580022998 A CN201580022998 A CN 201580022998A CN 106460449 B CN106460449 B CN 106460449B
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Abstract

本发明提供快速部署盖体系统，其包括与通用和缓冲的安装系统组合的聚碳酸酯层压体或玻璃封裹聚碳酸酯层压体，以产生高度耐用的盖体，其提供免于强行侵入、冲击波、弹道和/或在各式气候下的极端风暴损害的保护。

Description

基于聚碳酸酯的快速部署盖体系统
技术领域
本发明总体上涉及保护装置，并且更具体地涉及与通用和缓冲的安装系统组合的聚碳酸酯层压体或玻璃封裹聚碳酸酯层压体，以提供高度耐用的盖体（cover），其提供免受强行侵入、弹道（ballistic）、冲击波和/或在各式气候下的极端风暴损害的保护。
背景技术
由于诸如强烈风暴和恐怖袭击的近期事件，对保护结构体（structure）或其他场所免于强行侵入、高速风、由于炸弹或其他爆炸性装置引起的冲击波、弹道射弹（诸如子弹）以及为建筑物居住者提供物理安全的关注增加。许多固定结构体中的窗户和门并非以抵抗与自然事件(例如飓风或龙卷风)相关的高速风和碎片、抵抗强行侵入或抵抗非自然事件(例如炸弹冲击波和/或高速射弹)为意图设计，因此这些结构体可能特别易受这样的事件的损害。
用砖砌住窗户尽管有效，但是失去了它们的功能并通常且不是可快速部署的选项。用板盖住窗户和门具有有限的效力并且可能增加在高速风事件中存在的碎片。另外，窗户和门上的板可以容易地被有意破坏建筑物的物理安全的犯罪者移除并且几乎不提供防弹性。
许多本领域工作者已尝试解决这些问题，成功程度各不相同。
授予Strauss等人的美国专利第4,644,728号公开了用于将用作延伸部或扩展部的加建物(additions)，例如屋顶栏杆、室外楼梯、屋顶、藤架、温室、棚架、广告元件、海报墙等张紧地紧固到结构体(尤其是用一套组件建立的单层结构体)上的固定元件。该固定元件遍及主结构体的一个侧面的总长度延伸并且具有至少一个遍及其自身总长度延伸的紧固轨道。
Frohlich等人在美国专利第5,649,782号中描述了用于运输重部件的运输锚。该锚嵌入该重部件中，包括具有用于承接承重构件的内螺纹的套筒。该套筒具有第一区段，该第一区段具有位于与重部件的外表面齐平的外端面。该套筒具有第二区段，该第二区段具有对重部件的锚固元件的承接构件。将具有外螺纹的第一栓塞拧入该套筒的内螺纹中并且所述第一栓塞可沿着内螺纹移动。第一栓塞具有相对于重部件朝外面向的栓塞端面。承重构件可摩擦接合第一栓塞的栓塞端面。该承重构件具有基体，该基体具有与该套筒的内螺纹配合的外螺纹。该基体具有用于插入套筒中的第一末端，由此该第一末端具有带有轴向凹部或轴向凸起的端面，提供至少一个用于在该栓塞处与该至少一个轴向接触表面配合的配合接触表面。
授予Frohlich的美国专利第5,729,951号提供了用于建筑工业的锚固装置，该装置具有C形横截面的锚轨并且具有中空内部，从而使得该锚轨具有背部和连接到该背部的支腿。该支腿具有指向彼此的成角度的自由端和划定在它们之间的纵向槽。背部具有向外延伸的凸起，各自具有开口。各开口具有从该开口径向向外变宽的双锥边缘（double conerim），其具有径向向外扩张的（diverging）第一和第二锥形面。该双锥具有相对于中空内部朝外面向的外缘。多个锚连接到锚轨上，由此各个锚承接在一个开口中并通过锚轨和/或锚的塑料材料变形连接到其上。该锚具有圆柱轴，其具有头部和与头部相反的底部。将该轴的底部置于开口中。在该锚的初始状态下，在连接到锚轨上之前，轴和底部具有小于外缘的截面的截面。底部的塑料材料变形接合该边缘的双锥。
Fricker在美国专利第5,743,062号中教导了用于房屋/建筑构造的锚固装置，其具有至少一个具有轴和第一和第二末端的锚固构件。第一末端形式适合地连接至的锚固轨道具有内表面和外表面。第二末端具有用于将该装置锚固在基底如混凝土中的紧固元件。至少该轴由管段构成。锚固轨道具有带有内缘的开口。该轴的第一末端穿透该开口，由此第一末端具有至少一个在穿透该开口的自由端处形成的附属件（appendage），由此所述至少一个附属件从后面接合该开口。
授予Dlubak的美国专利第5,960,606号公开了防穿透窗户，其包括具有粘贴到其上的防穿透层的窗玻璃板。将由硬材料如玻璃制成的浮板（floating sheet）粘贴到防穿透层上以提供耐磨性。浮板的周界从窗玻璃的周界退进（set back）。该退进据称能使该窗户安装在现有的窗框或门框中以将窗玻璃的周界固定到框架上，但浮板不受框架约束。该防穿透窗户据称在用于抗飓风期间的碎片穿透的建筑、住宅和机构应用中有用。
Kies在美国专利第5,992,123号中描述了在建筑工地通过将双头剪力钉与接合该剪力钉的一头端部的通道系统组装形成的剪力钉组装件。可以将该剪力钉组装件置于柱或垂直元件周围的厚板、梁或水平元件中以用于使用从该通道系统穿过通常拥堵的钢筋向下悬挂的该钉增强。公开了若干形式的通道系统，每种都允许调节该组装件的长度和钉的间距至适配，并仍保持在设计参数内，这些都不需要使用熟练工人或专用工具。
授予Dlubak的美国专利第6,237,306号提供了防穿透窗户，其包括具有粘贴到其上的离子塑料（ionoplast）材料的防穿透层的窗玻璃板。将由硬材料如玻璃制成的浮板粘贴到防穿透层上以提供耐磨性。浮板的周界从窗玻璃的周界退进。该退进据称能使该窗户安装在现有的窗框或门框中以将窗玻璃和防穿透板的周界固定到框架上，但浮板不受框架约束。该防穿透窗户据称在用于抗飓风期间的碎片穿透的建筑、住宅和机构应用中有用。
Ting在美国专利第6,591,562号中教导了将竖框（mullion）连接到建筑结构体上的竖框连接件，该竖框连接件具有第一法兰和在大致垂直于第一法兰的平面中的第二法兰，第一法兰具有能使竖框连接件在至少一个方向上相对于竖框相对运动的第一紧固件开口，并且第二法兰具有能使竖框连接件在至少两个大致垂直的方向上相对于建筑物相对运动的第二紧固件开口。通过将第二法兰置于大致水平的表面，如建筑物地板上并经第二紧固件开口将第二法兰松弛地紧固到建筑锚上，可以将第一法兰开口连接到竖框上以允许上下和旋转运动，而第二法兰开口在支撑竖框的同时允许进出和左右运动。此外，也可以使用预组装的竖框连接件以将竖框部分和连接的竖框连接件提升到其在建筑物面上的组装位置。
授予Dlubak的美国专利第6,675,550号公开了防穿透窗户，其包括夹在外部和内部透明板之间的防穿透层。防穿透层的周界在平行于透明板的平面的平面方向上从外部和内部透明板的周界延伸。该延伸据称能将这些层压窗户板安装在现有的窗框中以将防穿透层的周界固定在框架中的通道内，优选通过粘合剂如硅酮胶。该防穿透窗户据称在用于抗飓风期间的碎片穿透的建筑、住宅和机构应用中有用。
Lewkowitz在美国专利第6,715,245号中描述了用于抗飓风门采光面（doorlight）或类似开口的抗冲击层压玻璃和塑料面板。将玻璃面板粘贴到软质塑料板上，该塑料板超出玻璃的外周边缘伸出，优选作为外玻璃层压板之间的塑料层压体的延伸部分。将该面板主体安装在建筑结构部件如门或墙中的开口或凹部处，由此该结构部件的表面延伸到临近该面板的点。粘贴在该面板上的软质板临近该面板周围的结构部件边缘搭接在该表面上。将优选框住该开口的伸长的模制元件连接到该结构部件以将软质板紧固在该模制元件与该表面之间。
授予Kelly等人的美国专利第6,854,219号提供了具有隐藏脊（spine）的砌体过梁，该脊跨在位于要弯成拱形的区域两侧的墩之间并通过骑跨在该脊上的马蹄形板的方式支撑砌体砖。通过贯穿该板和砖中的孔的固定杆（stitching rod）将砖支撑在该脊上。将该板承接在砖之间的灌浆空隙中并在完工的过梁中，该板被灌浆覆盖以完全隐藏于视野外。通过在该脊和墩之间的可调支撑件（其能选择性调节该脊相对于墩的位置）适应墩的相对位置和用于构造该过梁的砖的宽度的变化。在使用多个大致平行的脊的实施方案中，这些支撑件提供脊之间的可调间距。用于该脊的中心支撑件可垂直和水平调节以适应各种结构设计参数。
Moreno在美国专利第7,043,884号中教导了用于建筑物的石材覆面（cladding）系统，其具有由通过锚架固定到建筑物外部的多个间隔开的竖直竖框形成的支撑框架，该锚架具有以垂直间隔开的行形式安装在竖框上的多个水平覆面板承轨。各石材覆面板安装在相邻的一对垂直间隔开的轨道之间，覆面板的底部坐落在最下方轨道上，且覆面板的顶部通过一对固定夹固定到最上方轨道上。各石材覆面板的底部沿其长度由最下方轨道充分支撑。
授予Wobber的美国专利第7,469,511号公开了用于商业和住宅建筑的砌体联接系统（masonry coupling system）。在一方面，Wobber的发明包括安装在结构体上的锚通道。该砌体联接系统进一步包括与表层砌体交界并与安装在结构体上的锚通道互锁的楔（key）。
Smith等人在美国专利第7,537,836号中描述了具有固定到结构支撑件的透明层压体的装配玻璃（glazing）元件及其制备方法。所述层压体包含至少一个玻璃层，其使具有低雾度的热塑性聚合物层直接自粘附到所述玻璃层上，其中所述热塑性聚合物层沿所述层压体的边缘连接至所述结构支撑件。
授予Wobber的美国专利第7,966,784号提供了用于商业和住宅建筑的砌体锚固系统。在一方面，该发明包括与表层砌体交界并与安装在结构体上的锚固板互锁的接合砖（brick tie）。
Bolton等人在美国专利第8,286,405号中教导了包括一个或多个抗冲击和耐火窗户层的装配玻璃结构体，其包括：A) 第一玻璃或塑料层；B) 临近所述第一玻璃或塑料层的基本包含大约10-40重量%的三(羟甲基)氨基乙烷氨基甲烷、大约10至30重量%的选自磷酸铵、磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和磷酸三铵的成员和大约35至65重量%的选自碱金属硼酸盐、硼酸铵及其水合物、十水合四硼酸钠、硼酸钠、硼酸钾、硼酸锂、四水合偏硼酸钠、硼酸、硼酸酐、氧化硼和硼酸铵的成员的组合物的耐火层，和C) 临近所述耐火层的第二玻璃或塑料层。该层压建筑结构体据称包括墙壁、地板、楼梯、门、桥梁，和用于汽车、银行柜台、船舶、海洋平台、机车等的安全窗。
授予Walker，III等人的美国专利第8,413,403号提供了模块化幕墙系统和用于形成幕墙单元的方法。该模块化幕墙系统包括整体框架（unit frame）和盒体（cassette）。该盒体包括子框架和内部部分。可以在非现场设施处将条状（stick）整体框架和盒体组装成幕墙单元。
对于提供免于强行侵入、弹道和/或在各式气候下的极端风暴的保护损害的高度耐用的盖体的需求继续存在于本领域中。
发明内容
因此，本发明提供了聚碳酸酯层压体或玻璃封裹聚碳酸酯层压体，其与通用和缓冲的安装系统组合以提供高度耐用的盖体，其可以以最小的劳动力快速装配并提供免于强行侵入、弹道和/或在各式气候下的极端风暴损害的保护。
在本发明的一个实施方案中，用于具有开口的墙体的快速部署盖体系统包括连接至墙体的安装轨道、聚碳酸酯层压体，所述聚碳酸酯层压体具有邻近所述安装轨道的第一侧面、第二侧面和多个通过所述第一侧面和第二侧面的孔；邻近所述聚碳酸酯层压体的第二侧面的压力板；第一多个螺栓，其中每个这样的螺栓被固定连接至所述压力板，并且穿过所述聚碳酸酯层压体中的对应的孔；和多个弹性体套筒，其中每个这样的套筒基本上位于螺栓周围和所述聚碳酸酯层压体的孔内。
在本发明的另一个实施方案中，在本文的任何段落中描述的快速部署盖体系统的第一多个螺栓被固定连接至所述压力板和所述安装轨道两者，并且所述安装轨道通过第二多个螺栓连接至所述墙体。在该实施方案中，所述安装轨道可以通过所述第二多个螺栓的4-8个螺栓连接至所述墙体。
在本发明的又一个实施方案中，在本文的任何段落中描述的快速部署盖体系统的第一多个螺栓被固定连接至所述墙体。在该实施方案中，所述安装轨道可以任选地通过4-8个螺栓连接至所述墙体。
在本发明的还一个实施方案中，在本文的任何段落中描述的快速部署盖体系统还可包括一个或多个设置在所述安装轨道和所述墙体之间的垫片。在该实施方案中，所述垫片可以任选地由弹性体材料构成，和/或可以在所述墙体和所述安装轨道之间产生成至少0.25英寸的间隔。
在本发明的另一个实施方案中，在本文的任何段落中描述的快速部署盖体系统的第一多个螺栓可以彼此间隔开至少3英寸，或者替代地彼此间隔开至少6英寸。
在本发明的一个实施方案中，在本文的任何段落中描述的任何快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体中的多个孔的直径为约2英寸。
在本发明的再一个实施方案中，在本文的任何段落中描述的任何快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体中的多个孔中的至少一个具有为弹性体套筒的厚度的约3.7倍的直径。
在本发明的还一个实施方案中，在本文的段落中描述的任何快速部署盖体系统的弹性体套筒中的至少一个具有约0.535英寸的厚度，和/或具有约35至约45的肖氏A硬度，和/或具有约1450psi的拉伸强度，和/或由乙烯丙烯二烯单体(EPDM)构成。
在尚未描述的本发明的另一个实施方案中，在本文的任何段落中描述的快速部署盖体系统还可包括至少一个设置在螺栓和弹性体套筒之间的衬套。
在本发明的一个不同的实施方案中，在本文的任何段落中描述的任何快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体包括至少一个边缘，并且所述聚碳酸酯层压体中的多个孔位于距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少0.25英寸处，和/或距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少3英寸处。
在本发明的另一不同的实施方案中，在本文的任何段落中描述的快速部署盖体系统还包括压力板盖。
在尚未描述的本发明的一个实施方案中，用于将盖体安装到具有开口的墙体的方法包括：A)在所述墙体中在所述开口周围钻孔并安装4-8个锚固孔；B)将安装轨道固定至所述墙体中的4-8个锚固孔；和C)悬挂聚碳酸酯层压体，所述聚碳酸酯层压体具有邻近所述安装轨道的第一侧面、第二侧面和多个通过所述第一侧面和第二侧面的孔，(i)通过使用邻近所述聚碳酸酯层压体的第二侧面的压力板，并且(ii)还通过使用第一多个螺栓，其中每个这样的螺栓在一个末端处被固定连接至所述压力板，并且穿过弹性体套筒和所述聚碳酸酯层压体的孔。
在本发明的另一个实施方案中，在本文的任何方法中描述的第一多个螺栓被固定连接至所述压力板和所述安装轨道两者，并且所述安装轨道通过第二多个螺栓连接至所述墙体。
在本发明的一个不同的实施方案中，在本文的任何方法中描述的第一多个螺栓被固定连接至所述墙体。
在本文本发明的又一个实施方案中，在本文的段落中描述的任何方法还包括D)在安装轨道和所述墙体之间安装一个或多个垫片，并且这样的垫片可以任选地在所述墙体和所述安装轨道之间产生至少0.25英寸的间隔。
在本发明的还一个实施方案中，在本文的任何方法中描述的第一多个螺栓彼此间隔开至少3英寸，和/或彼此间隔开至少6英寸。
在本发明的一个实施方案中，在本文所述的任何方法的聚碳酸酯层压体中的多个孔各自具有约2英寸的直径，和/或具有为弹性体套筒的厚度的约3.7倍的直径。
在本发明的又一个实施方案中，在本文的任何段落的任何方法中描述的第一多个螺栓中的每一个穿过衬套。
在本发明的另一个不同的实施方案中，本文所述的任何方法的聚碳酸酯层压体包括至少一个边缘，并且所述聚碳酸酯层压体中的多个孔位于距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少0.25英寸处，或距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少3英寸处。
在本发明的还一个不同的实施方案中，本文所述的任何方法还可包括E)安装压力板盖。
本发明的这些和其他优点和益处将通过下文对本发明的详细描述得以明确。
附图简要说明
现在将为了说明的目的而非限制来结合附图描述本发明，其中：
图1A示出了本发明的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统；
图1B示出了本发明的聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统；
图2A示出了图1A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的截面B-B的视图；
图2B示出了图1B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的截面B-B的视图；
图3A示出了图1A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的截面C-C的视图；
图3B示出了图1 B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的截面C-C的视图；
图4A示出了安装在现有开口上的本发明的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统；
图4B示出了安装在现有开口上的本发明的聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统；
图5A示出了图1A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的截面A-A的视图；
图5B示出了图1B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的截面A-A的视图；
图6A示出了具有防拆螺母的本发明的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统；
图6B示出了具有防拆螺母的本发明的聚碳酸酯快速部署盖体系统；
图7A示出了图6A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的截面D-D的视图；
图7B示出了图6B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的截面D-D的视图；
图8A示出了图6A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的截面E-E的视图；
图8B示出了图6B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的截面E-E的视图；
图9A示出了图7A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的元件F的详细视图；
图9B示出了图7B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的元件F的详细视图；
图10A示出了图8A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的元件G的详细视图；
图10B示出了图8B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的元件G的详细视图；
图11A示出图8A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的元件H的详细视图；
图11B示出了图8B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的元件H的详细视图；
图12A示出了图7A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的元件I的详细视图；
图12B示出了图7B中所描绘的聚碳酸酯快速部署盖体系统的元件I的详细视图；
图13示出了本发明的快速部署盖体系统的另一实施方案；
图14示出了用于图13中所描绘的本发明的快速部署盖体系统的替代安装方案的截面J-J的视图；
图15A示出了本发明的快速部署盖体系统的玻璃封裹聚碳酸酯层压体实施方案的“威胁（threat）”侧的视图；
图15B示出了本发明的快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体实施方案的“威胁”侧的视图；
图16A示出了图15A中所描绘的玻璃封裹聚碳酸酯层压体的“威胁”侧和“保护（protection）”侧的俯视图；
图16B示出了图15B中所描绘的聚碳酸酯层压体的“威胁”侧和“保护”侧的俯视图；
图17A示出了例示用于本发明的快速部署盖体系统中的玻璃封裹聚碳酸酯层压体的“威胁”侧的透视图；
图17B示出了例示用于本发明的快速部署盖体系统中的聚碳酸酯层压体的“威胁”侧的透视图；
图18A示出了在图16A中的“A”处取得的玻璃封裹聚碳酸酯层压体的层结构的详细视图；
图18B示出了在图16B中的“A'”处取得的聚碳酸酯层压体的层结构的详细视图；
图19示出了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的墙体侧；
图20示出了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的面板侧；
图21示出了在图20中所描绘的本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的截面A-A的视图；
图22示出了在图20中所描绘的本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的截面B-B的视图；
图23示出了在图20中所描绘的本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的截面C-C的视图；
图24示出了在图20中所描绘的本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的元件E的详细视图；
图25示出了在图20中所描绘的本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的元件G的详细视图；
图26示出了在图20中所描绘的本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的元件F的详细视图；
图27示出了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的面板侧；
图28示出了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的墙体侧；
图29示出了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的轨道的透视图；
图30示出了本发明的快速部署盖体系统的弹性体套筒的正视图；
图31示出了本发明的快速部署盖体系统的弹性体套筒的横截面图；
图32示出了本发明的快速部署盖体系统的弹性体套筒的透视图；
图33示出了本发明的快速部署盖体系统的衬套的正视图；
图34示出了本发明的快速部署盖体系统的衬套的横截面图；
图35示出了本发明的快速部署盖体系统的衬套的透视图；
图36A示出了本发明的快速部署盖体系统的玻璃封裹聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的正视图；
图36B示出了本发明的快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的正视图。
图37A示出了本发明的快速部署盖体系统的玻璃封裹聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的边视图；
图37B示出了本发明的快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的边视图；
图38A示出了图36A中所描绘的压力板的截面A-A的视图；
图38B示出了图36B中所描绘的压力板的截面A-A的视图；
图39A示出图36A中所描绘的压力板的截面B-B的视图；
图39B示出图36B中所描绘的压力板的截面B-B的视图；
图40A示出了图36A中所描绘的压力板的元件C的详细视图；
图40B示出了图36B中所描绘的压力板的元件C的详细视图；
图41A示出了图36A中所描绘的压力板的元件D的详细视图；
图41B示出了图36B中所描绘的压力板的元件D的详细视图；
图42A示出了图36A中所描绘的压力板的元件E的详细视图；
图42B示出了图36B中所描绘的压力板的元件E的详细视图；
图43A示出了图36A中所描绘的压力板的元件F的详细视图；
图43B示出了图36B中所描绘的压力板的元件F的详细视图；
图44A示出了本发明的快速部署盖体系统的玻璃封裹聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的透视图；
图44B示出了本发明的快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的透视图；
图45A示出了本发明的快速部署盖体系统的玻璃封裹聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的正视图；
图45B示出了本发明的快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体实施方案的压力板的正视图；
图46A示出了图45A中所描绘的压力板的元件G的详细视图；
图46B示出了图45B中所描绘的压力板的元件G的详细视图；
图47示出了本发明的快速部署盖体系统的框架盖体的正视图；
图48示出了本发明的快速部署盖体系统的框架盖体的边视图；
图49示出了图47中所描绘的本发明的快速部署盖体系统的框架盖体的截面A-A的视图；
图50示出了图47所描绘的本发明的快速部署盖体系统的框架盖体的透视图；
图51示出了本发明的快速部署盖体系统的弹性体垫圈的正视图；
图52示出了本发明的快速部署盖体系统的弹性体垫圈的横截面图；和
图53示出了本发明的快速部署盖体系统的弹性体垫圈的透视图。
具体实施方式
现在将为了说明而非限制的目的描述本发明。除了在操作实施例或另有说明处之外，在说明书中所有表示数量、百分比等的数字将理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。
本发明提供了快速部署盖体系统，其包括与通用和缓冲的安装系统组合的聚碳酸酯层压体或玻璃封裹聚碳酸酯层压体，以在建筑物开口(例如建筑上的开口，例如窗户和门，和非建筑上的开口，例如由子弹、炮弹和爆炸物产生的那些开口)上提供高度耐用的盖体，其提供免于强行侵入、弹道和/或在各式气候下的极端风暴损害的保护。所述聚碳酸酯层压体或玻璃封裹聚碳酸酯层压体可以是不透明的、半透明的或透明的。
这样的层压体可以被设计成通过连接至建筑物并包围个体建筑物开口的框架系统保持在合适的位置。所述框架系统必须补偿以下事项：聚合物材料的热膨胀系数，以及相关的膨胀和收缩；盖体的重量，有些超过750磅(340kg)；不同的建筑物结构和构造材料；所有组分的化学相容性；以及紧固件未对准的可能性以及建筑物墙体平整度和垂直度的欠缺。此外，已安装的面板和框架必须防强行侵入和防弹。本发明还提供满足所有上述标准的可调节的框架系统和缓冲的安装系统。
可用于本发明的层压体中的聚碳酸酯面板优选是透明的，但是存在面板可为半透明或甚至不透明的情况。
所有面板，无论是透明的、半透明的还是不透明的，都还可以被制造为包括装饰元件诸如艺术品、图形（graphics）和自然禾草(natural grasses)。此外，透明的面板可以被制造为包括允许从变暗的建筑物内部到较亮的外部的单向观察的镜子样表面或图形。
用于制备可用于本发明的层压体中的面板的合适的聚碳酸酯树脂是均聚碳酸酯和共聚碳酸酯、线性或支化树脂两者及其混合物。这样的聚碳酸酯具有优选10,000-200,000、更优选20,000-80,000的重均分子量(通过凝胶渗透色谱法或尺寸-排阻色谱法确定)以及优选1-65g/10min、更优选2-35g/10min的根据ASTM D-1238在300℃下的熔体流动速率。所述聚碳酸酯可以例如通过已知的两相界面法由碳酸衍生物诸如光气和二羟基化合物通过缩聚制备(参见German Offenlegungsschriften 2,063,050；2,063,052；1,570,703；2,211,956；2,211,957和2,248,817；法国专利1,561,518；以及H.Schnell的专著“Chemistry and Physics of Polycarbonates”，Interscience Publishers，New York，New York，1964)。
在本文上下文中，适于制备本发明的聚碳酸酯的二羟基化合物符合以下结构式(1)或(2)。
其中A表示具有1-8个碳原子的亚烷基、具有2-8个碳原子的烷叉（alkylidene）基、具有5-15个碳原子的亚环烷基(cycloalkylene)、具有5-15个碳原子的环烷叉基(cycloalkylidene)、羰基、氧原子、硫原子、-SO-或-SO2或符合(3)的基团
e和g都表示数字0至1；
Z表示F、Cl、Br或C1-C4烷基，并且如果若干个Z基团是一个芳基上的取代基，则它们可以彼此相同或不同；
d表示0-4的整数；并且
f表示0-3的整数。
可用本发明的实践的二羟基化合物是氢醌、间苯二酚、双-(羟苯基)-烷烃、双-(羟苯基)-醚、双-(羟苯基)-酮、双-(羟苯基)-亚砜、双-(羟苯基)-硫醚、双-(羟苯基)-砜和α,α-双-(羟苯基)-二异丙基苯，以及它们的核烷基化化合物。这些和其他合适的芳族二羟基化合物描述于例如美国专利第5,401,826号、第5,105,004号；第5,126,428号；第5,109,076号；第5,104,723号；第5,086,157号；第3,028,356号；第2,999,835号；第3,148,172号；第2,991,273号；第3,271,367号；和第2,999,846号中，其内容通过引用并入本文。
合适的双酚的其他实例是2,2-双-(4-羟苯基)-丙烷(双酚A)、2,4-双-(4-羟苯基)-2-甲基-丁烷、1,1-双-(4-羟苯基)-环己烷、α,α'-双-(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、2,2-双-(3-甲基-4-羟苯基)-丙烷、2,2-双-(3-氯-4-羟苯基)-丙烷、4,4'-二羟基-联苯、双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-甲烷、2,2-双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-丙烷、双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-硫醚、双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-亚砜、双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-砜、二羟基-二苯甲酮、2,4-双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-环己烷、α,α'-双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-对-二异丙基苯和4,4'-磺酰二酚。
特别优选的芳族双酚的实例是2,2-双-(4-羟苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-丙烷、1,1-双-(4-羟苯基)-环己烷和1,1-双-(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。最优选的双酚是2,2-双-(4-羟苯基)-丙烷(双酚A)。
可用于生产本发明的层压体的聚碳酸酯在它们的结构中可能需要衍生自一种或多种合适的双酚的单元。
适于本发明的实践的树脂是基于酚酞的聚碳酸酯、共聚碳酸酯和三元聚碳酸酯，例如美国专利第3,036,036号和第4,210,741号（两者通过引用并入本文）中所述的。
可用于制备本发明的层压体的聚碳酸酯也可以通过在其中缩合少量，例如0.05-2.0mol%(相对于双酚计)的多羟基化合物来支化。该类型的聚碳酸酯已经描述于例如German Offenlegungsschriften 1,570,533；2,116,974和2,113,374；英国专利885,442和1,079,821和美国专利第3,544,514号中，通过引用将其并入本文。以下是可用于该目的多羟基化合物的一些实例：间苯三酚；4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟苯基)-庚烷；1,3,5-三-(4-羟苯基)-苯；1,1,1-三-(4-羟苯基)-乙烷；三-(4-羟苯基)-苯基-甲烷；2,2-双-[4,4-(4,4'-二羟基二苯基)]-环己基-丙烷；2,4-双-(4-羟基-1-异丙叉基（isopropylidine）)-苯酚；2,6-双-(2'-二羟基-5'-甲基苄基)-4-甲基苯酚；2,4-二羟基苯甲酸；2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟基-苯基)-丙烷和1,4-双-(4,4'-二羟基三苯甲基)-苯。一些其他多官能化合物是2,4-二羟基-苯甲酸、苯均三酸、氰尿酰氯和3,3-双-(4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。
除了上文提及的缩聚法之外，用于制备本发明的聚碳酸酯的其他方法是在均相中缩聚和酯交换。合适的方法公开于美国专利第3,028,365号；第2,999,846号；第3,153,008号；和第2,991,273号中，通过引用将其并入本文。
用于制备聚碳酸酯的优选方法是界面缩聚法。可以使用例如美国专利第3,912,688号中（通过引用并入本文）公开的形成可用于本发明的聚碳酸酯的其他合成方法。合适的聚碳酸酯树脂可以商购获得，例如以商标MAKROLON从Bayer MaterialScience获得。所述聚碳酸酯优选以面板、(片材)或膜的形式用在层压体中。合适的聚碳酸酯层压体可以商标HYGARD从Bayer MaterialScience获得。
在可用于本发明中的层压体中，脂族热塑性聚氨酯是优选的，例如根据美国专利第6,518,389号制备的那些，其全部内容通过引用并入本文。特别优选的是基于脂族化学品的热塑性聚氨酯，以抵抗由紫外线辐射暴露、特别是例如在自然阳光中存在的紫外线辐射造成的颜色变化。
热塑性聚氨酯弹性体是本领域技术人员公知的。由于它们的高等级机械性质与具有成本效益的热塑性加工性能的已知优点的组合，因此它们具有商业重要性。通过使用不同的化学合成组分，可以实现它们的机械性质方面的大范围的变化。在Kunststoffe[Plastics] 68(1978)，第819-825页以及Kautschuk，Gummi，Kunststoffe [Natural andVulcanized Rubber and Plastics] 35(1982)，第568-584页中给出了热塑性聚氨酯、它们的性质和应用的综述。
热塑性聚氨酯由直链多元醇(主要是聚酯二醇或聚醚二醇)、有机二异氰酸酯和短链二醇(扩链剂)合成。可以将催化剂加入到反应中以加速组分的反应。
可以在宽摩尔比范围内改变组分的相对量，以调节性质。已经报道了1:1至1:12的多元醇对扩链剂的摩尔比。这些产生具有80肖氏A至75 肖氏D的硬度值的产品。
可以分阶段(预聚物法)或通过所有组分在一个步骤中同时反应(一步法)来生产热塑性聚氨酯。在前者中，首先形成由多元醇和二异氰酸酯形成预聚物，然后其与扩链剂反应。可以连续或分批生产热塑性聚氨酯。最著名的工业生产方法是所谓的带式法和挤出机法。
合适的多元醇的实例包括双官能聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇。可以使用少量的三官能多元醇，但是必须注意确保所述热塑性聚氨酯的热塑性保持基本上不受影响。
合适的聚酯多元醇包括通过使用引发剂，如乙二醇、乙醇胺等使ε-己内酯聚合制备的那些。其它合适的实例是通过多羧酸的酯化制备的那些。多羧酸可以是脂族、脂环族、芳族和/或杂环的，并且它们可以例如被卤素原子取代和/或是不饱和的。提及以下作为实例：琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸、二聚和三聚脂肪酸，如油酸，其可以与单体脂肪酸混合；对苯二甲酸二甲酯和双乙二醇对苯二甲酸酯。合适的多元醇包括例如乙二醇、丙二醇-(1,2)和–(1,3)、丁二醇-(1,4)和–(1,3)、己二醇-(1,6)、辛二醇-(1,8)、新戊二醇、(1,4-双-羟基-甲基环己烷)、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三-甲基-1,3-戊二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇和聚丁二醇、甘油和三羟甲基丙烷。
用于生产可用于层压体中的热塑性聚氨酯的合适的多异氰酸酯可以是例如有机脂族二异氰酸酯，包括例如1,4-丁二醇二异氰酸酯（1,4-tetramethylene diisocyanate）、1,6-己二醇二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇二异氰酸酯、1,12-十二烷二醇二异氰酸酯、环己烷-1,3-和-1,4-二异氰酸酯、1-异氰酸根合-2-异氰酸根合甲基环戊烷、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)-甲烷、2,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3-和1,4-双-(异氰酸根合甲基)-环己烷、双-(4-异氰酸根合-3-甲基环己基)-甲烷、α,α,α′,α′-四甲基-1,3-和/或-1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-1-甲基-4(3)-异氰酸根合甲基环己烷、2,4-和/或2,6-六氢甲苯二异氰酸酯及其混合物。
分子量为62至500的优选扩链剂包括含有2至14个碳原子的脂族二醇，特别例如乙二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇和1,4-丁二醇。但是，对苯二甲酸与含有2至4个碳原子的二醇的二酯也合适，例如对苯二甲酸-双-乙二醇或-1,4-丁二醇，或氢醌的羟烷基醚，例如1,4-二-(ß-羟乙基)-氢醌，或脂(环)族二胺，例如异佛尔酮二胺、1,2-和1,3-丙二胺、N-甲基-丙二胺-1,3或N,N′-二甲基-乙二胺，和芳族二胺，例如甲苯2,4-和2,6-二胺、3,5-二乙基甲苯2,4-和/或2,6-二胺，和伯正（ortho）-、二-、三-和/或四烷基取代的4,4′-二氨基二苯基甲烷。也可以使用上述扩链剂的混合物。任选也可以使用具有62至500的分子量的三醇扩链剂。此外，也可以少量使用常规单官能化合物，例如作为链终止剂或脱模剂。可以例举醇，如辛醇和硬脂醇，或胺，如丁胺和硬脂胺作为实例。
为了制备热塑性聚氨酯，可以任选在催化剂、辅助剂和/或添加剂存在下以使得NCO基团与和NCO反应的基团，特别是低分子量二醇/三醇和多元醇的OH基团的总和的当量比为0.9:1.0至1.2:1.0，优选0.95:1.0至1.10:1.0的量使合成组分反应。
合适的催化剂包括本领域中已知的叔胺，例如三乙胺、二甲基-环己胺、N-甲基吗啉、N,N′-二甲基-哌嗪、2-(二甲基-氨基乙氧基)-乙醇、二氮杂双环-(2,2,2)-辛烷等，以及特别是有机金属化合物，如钛酸酯、铁化合物、锡化合物，例如二乙酸锡、二辛酸锡、二月桂酸锡或脂族羧酸的二烷基锡盐，如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡等。优选的催化剂是有机金属化合物，特别是钛酸酯和铁化合物和/或锡化合物。
除双官能扩链剂外，还可以使用基于所用双官能扩链剂的摩尔数的最多约5摩尔%的少量三官能或多于三官能的扩链剂。
所涉及类型的三官能或多于三官能的扩链剂是例如甘油、三羟甲基丙烷、己三醇、季戊四醇和三乙醇胺。
合适的热塑性聚氨酯可以商购获得，例如以商标TEXIN和DUREFLEX从BayerMaterialScience获得。所述热塑性聚氨酯优选以膜或片材的形式用于本发明中。
本发明的聚碳酸酯层压体还可以包含一种或多种可以抑制日光或其他辐射的有害影响的添加剂，例如UV或IR阻隔添加剂。此外，聚碳酸酯层压体还可以包含添加剂，或者由可以抑制各种射频、信号或RF波的传输的材料组成。这样的组合物或添加剂可以被加入至聚碳酸酯层压体中，或者可以在施加至所述聚碳酸酯层压体的表面的附加层中。
如本文所用，所述术语“玻璃”不仅包括窗玻璃、板玻璃、硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、片材玻璃、钢化玻璃、经化学处理的玻璃和浮法玻璃，而且还包括有色玻璃、包含控制例如太阳能加热的成分的特种玻璃、用于太阳能控制目的具有例如溅射金属(例如银或铟锡氧化物)的涂覆玻璃和其他特种玻璃。为特定层压体选择的玻璃的类型和厚度取决于预期用途。
实施例
通过以下描述进一步举例说明而非限制本发明。在描述附图中所示的本发明的各个方面中提供的厚度和其他尺寸是为了描述性目的，并且本领域技术人员将认识到本发明并非仅限于那些尺寸。本发明的快速部署盖体系统及其元件可以具有满足预期目的所必需的那些尺寸。
在下面的描述和附图中，附图标记用于指代以下：1-墙体；2-1200mm ×1200mm 的8级防强行侵入/防爆(FEBR)的玻璃封裹聚碳酸酯层压体；2'-1200mm×1200mm的3级防强行侵入/防爆(FEBR)的聚碳酸酯层压体；3-轨道背板；4-轨道条；5-轨道前板；6-3.5英寸的六角螺栓；7-4英寸的六角螺栓；8-1.75英寸的六角螺栓；9-玻璃密封条（glazing tape）；10-玻璃密封条；11-乙烯丙烯二烯单体(EPDM)套筒；12-衬套；13-压力板；14-玻璃密封条；15-玻璃密封条；16-气流挡板（air baffle）；17-调整块（setting block）；18-压力板盖；19-乙烯丙烯二烯单体(EPDM)垫圈；20-锁紧尼龙插入件；21-钢垫圈；22-钢垫圈；23-0.5英寸的钢拆分锁紧垫圈；24-带螺纹的套筒元件(HILTI HIS-RN)；25-可注射灰浆(HILTI HIT-HY 150MAX)；26-支撑杆；27-周界硅酮密封剂(DOW 995)；28-垫片；30-防拆螺母和配合键（matching key）(McGard)；和31-安装轨道。
在本发明的一个实施方案中，如图1-图50所示，所述快速部署盖体系统包括至少一个安装轨道、聚碳酸酯层压体、压力板和任选的压力板盖。在本发明的该实施方案中，所述快速部署盖体系统被安装成覆盖建筑物的外墙体中的不需要或未预料到的开口，例如由至建筑物的外部冲击波、或窗户的破坏生成的开口。首先将安装轨道施加于所述外墙体，并且通过螺栓固定在适当位置，所述螺栓安装在钻入所述墙体中的孔内。钻入所述墙体中的孔在本文中也称为锚固孔。适配到所述锚固孔中的螺栓和/或附加的螺栓用于将压力板和聚碳酸酯层压体连接至所述安装轨道。连接至所述压力板的螺栓被钻入所述聚碳酸酯层压体中的孔内的弹性体套筒包围。所述压力板和安装轨道位于所述聚碳酸酯层压体的相对侧，并且当安装时，提供用于所述聚碳酸酯层压体的框架以将其保持在适当位置。所述压力板可以任选地包括压力板盖，以赋予所述盖体窗户或外墙体的其他建筑特征的外观或样貌，并且还可以提供抵抗强行侵入攻击的额外保护。虽然在附图中示出了压力板盖，但是本发明的优选实施方案不包括压力板盖。
图1A-图14A例示了本发明的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的各种元件。图1A示出了本发明的玻璃封裹聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的正视图，其中概略性示出压力板和压力板盖，以观察每个部件的定位与其他部件的关系。
图2A示出了图1A中所描绘的快速部署盖体系统的截面B-B的视图。如图2A所示，安装轨道31通过使用带螺纹的套筒元件24内的六角螺栓8被固定连接至所述墙体。可注射灰浆25可用于为带螺纹的套筒元件24内的六角螺栓8提供进一步的稳定性。优选将一个或多个垫片28围绕六角螺栓8置于所述安装轨道和墙体之间，以允许所述快速部署盖体系统与所述墙体尽可能齐平，即使当所述墙体的表面不平时，例如当所述墙体具有突出物或压痕时。在本发明的另一个优选实施方案中，一个或多个垫片28将在墙体1和安装轨道31之间提供至少0.25英寸(或0.64cm)的间隔。垫片28优选地由弹性体材料(例如乙烯丙烯二烯单体(EPDM))构成。垫片28的形状优选为“C”形构造，以允许快速和便捷的安装。
图3A示出了图1A中所描述的快速部署盖体系统的截面C-C的视图。如图3A所示，六角螺栓6用于将聚碳酸酯/玻璃层压体2固定至安装轨道31，特别是在安装轨道条4和安装轨道板5内，并且还固定至压力板13。还示出围绕压力板13的盖体18，以在部署所述快速部署盖体系统时禁止从外部触及六角螺栓6。另外，如图3A所示，套筒11包围聚碳酸酯层压体2内的六角螺栓6。尽管套筒11示于图3A中以完全包围六角螺栓6，但是套筒11可以仅基本上包围六角螺栓6、仅包围六角螺栓6的大部分或大于180度。如上所述，套筒11可以由弹性体构成，所述弹性体例如为乙烯丙烯二胺单体(EPDM)，其用于对聚碳酸酯进行缓冲抵抗相对于六角螺栓6的应力，所述应力可以由温度变化、外部冲击波、对聚碳酸酯层压体的力、或对安装框架本身的力(例如由撬棒引起的力)导致。如图3A进一步所示，衬套12可以包括在套筒11和六角螺栓6之间，以便于安装，以及当施加应力时保持各个组件的位置。衬套12可以是带法兰的，并且可以由铝或与六角螺栓6的固定相容的其他材料构成。据信套筒11可联合聚碳酸酯层压体2起作用，以提供额外的柔韧性，从而使得所述快速部署盖体系统可以在额外的力下弯曲并且不破裂，以更大地承受任何刺穿或移除它的尝试。在本发明的一个优选实施方案中，垫片和套筒的弹性体构造提供超出由聚碳酸酯的构造单独提供的柔韧性的额外的柔韧性。例如，如果在所述快速部署盖体系统外部产生冲击波，则该系统的组件可以响应于这种力而适当地弯曲和/或挠曲。
图4A示出了安装在现有开口上的本发明的快速部署盖体系统。如图4A所示，螺栓、套筒、垫片或其他部件均从外部不可见，并且一旦安装就保持为不可触及的。然而，由于所述快速部署盖体系统的构造，通过使用透明的聚碳酸酯层压体仍然可以看到开口。
图5A示出了图1A中所描绘的在其中没有将组件彼此连接的螺栓的位置处的快速部署盖体系统的截面A-A的视图。如图5A所示，考虑到在连接点(未示出)处使用了一个或多个垫片，安装轨道31的位置邻近但不邻接于墙体。还示出了聚碳酸酯/玻璃层压体2、压力板13和压力板盖18。
图6A示出了具有防拆螺母的本发明的快速部署盖体系统的玻璃封裹聚碳酸酯层压体实施方案。一个或多个防拆螺母可以联合本发明使用，使得即使潜在的入侵者设法将压力板盖从压力板移除，他或她仍可能在解开和移除将压力板固定到安装框架和/或将快速部署盖体系统固定到墙体的螺栓时遇到极大困难。在本发明的另一个实施方案中，可以不使用压力板盖。
图7A示出了图6A中所描绘的快速部署盖体系统的一个实施方案的截面D-D的视图。如图7A所示，将安装轨道31固定到墙体1的螺栓可以不是与将压力板13和聚碳酸酯层压体2连接到安装轨道31相同的螺栓。此外，穿过聚碳酸酯层2的螺栓应当彼此间隔开至少3英寸(或7.6cm)，优选彼此间隔开6英寸(或13.2cm)，以便在爆炸或其他力作用于本发明的快速部署盖体系统的结构上的情况下具有足够的柔韧性。此外，如图7A所示，所述快速部署盖体系统的每个侧面可仅存在对墙体的两次连接，或对墙体的总共8次连接。在本发明的另一个实施方案中，每个侧面仅存在对墙体的一次连接，对墙体的总共4次连接。对墙体的小数目的连接允许更快和更便捷的安装，这在希望最小化安装者可能在安全的建筑物或区域外面所花费的时间时可以是特别有用的。
图8A示出了图6A 中所描绘的快速部署盖体系统的截面E-E的视图。图9A示出了图7A 中所描绘的快速部署盖体系统的细节F的视图。图10A示出了图8A中所描绘的快速部署盖体系统的细节G的视图。图11A示出了图8A中所描绘的快速部署盖体系统的细节H的视图，其具有在110处示出的层压体对玻璃密封条的预压缩。图12A示出了图7A 中所描绘的快速部署盖体系统的细节I的视图，其具有带尼龙插入件(扭矩至15ft-lbs)的锁紧螺母120。
图1B-图12B例示了本发明的不含任何玻璃的聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的各种元件，对应于上述包括玻璃封裹聚碳酸酯层压体的图1A-图14A的描述。图1B示出了本发明的聚碳酸酯层压体快速部署盖体系统的正视图。图2B示出了图1B中所描绘的快速部署盖体系统的截面B-B的视图。图3B示出了图1B 中所描绘的快速部署盖体系统的截面C-C的视图。图4B示出了安装在现有开口上的本发明的快速部署盖体系统。图5B示出了图1B中所描绘的快速部署盖体系统的截面A-A的视图。
图6B描绘了具有防拆螺母的本发明的快速部署盖体系统的聚碳酸酯层压体实施方案。图7B示出了图6B中所描绘的快速部署盖体系统的截面D-D的视图。图8B示出了图6B中所描绘的快速部署盖体系统的截面E-E的视图。图9B示出了图7B中所描绘的快速部署盖体系统的细节F的视图。图10B示出了图8B中所描绘的快速部署盖体系统的细节G的视图。图11B示出了图8B中所描绘的快速部署盖体系统的细节H的视图，其具有在110'处示出的层压体对玻璃密封条的预压缩。图12B示出了图7B中所描绘的快速部署盖体系统的细节I的视图，其具有带尼龙插入件(扭矩至15ft-lbs)的锁紧螺母120'。
图13示出了本发明的快速部署盖体系统的另一实施方案。图14示出了图13中所描绘的快速部署盖体系统的截面J-J的视图。
图15A-图18A涉及在本发明的快速部署盖体系统的一个实施方案中使用的玻璃封裹聚碳酸酯层压体。图15A示出了层压体的“威胁”侧的视图。钻孔表面区域150可以优选采用弹性体密封剂(例如，DOW 995-厚度<0.030″)密封以及从所有孔的外表面除去的多余的硅酮。图16A示出了图15A中所描绘的层压体的“威胁”侧和“保护”侧的俯视图。图17A示出了例示用于本发明的快速部署盖体系统中的玻璃封裹聚碳酸酯层压体的“威胁”侧的透视图，其中阴影区域为单层玻璃、多层玻璃或玻璃层压体。如图17A所示，通过聚碳酸酯层压体2钻出多个孔。已经发现，直径约2英寸(约5cm)的孔足够大以适应弹性体套筒和螺栓两者，以在外力的情况下充分地支撑聚碳酸酯层压体，从而使得聚碳酸酯层压体可响应于该力弯曲和/或挠曲而不破裂。当快速部署盖体系统经受力时弹性体套筒也将变形，从而使得较少的力将被置于聚碳酸酯层压体上。此外，聚碳酸酯层压体的孔应定位在远离层压体的边缘处，以当存在冲击波时防止孔撕裂直至层压体的边缘。优选地，所述孔位于距离聚碳酸酯层压体的边缘大于0.25英寸(0.64cm)处，最优选距离边缘3英寸(7.62cm)处或更远。图18A示出了在图16A中的“A”处取得的层结构的详细视图。
图15B示出了在本发明的快速部署盖体系统的一个实施方案中使用的聚碳酸酯层压体的“威胁”侧的视图。钻孔表面区域150'可以优选采用弹性体密封剂(例如，DOW 995-厚度<0.030″)密封并从所有孔的外表面除去的多余的硅酮。图16B示出了图15B中所描绘的层压体的“威胁”侧和“保护”侧的俯视图。图17B示出了例示用于本发明的快速部署盖体系统中的聚碳酸酯层压体2’的“威胁”侧的透视图。图18B在图16B中的“A”处取得的层结构的详细视图。
图19-图29例示了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的安装轨道的各种元件。图19示出了安装轨道的墙体侧。图20示出了安装轨道的面板(层压体)侧。图21示出了图20中所描绘的安装轨道的截面A-A的视图。图22示出了图20中所描绘的安装轨道的截面B-B的视图。图23示出了图20中所描绘的安装轨道的截面C-C的视图。图24示出了图20中所描绘的安装轨道的细节E的视图。图25示出了图20中所描绘的安装轨道的细节G的视图。图26示出了图20中所描绘的轨道的细节F的视图。如在图25和图26中所注意到的，连接至所述墙体的螺栓可以从一侧略微移动到另一侧，并且仍然适配在安装轨道内。这种布置的灵活性允许更便捷的安装，特别是在金属加强的墙体中，其中螺栓在某些位置中不可被嵌入墙体中。例如，如果在一个用户希望将螺栓连接至墙体的位置处存在钢筋，则他或她可以替代地将螺栓安装在邻近的位置处，而不必改变安装轨道的位置。图27示出了在270处具有玻璃密封条的本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的安装轨道的面板(层压体)侧。图28示出了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的安装轨道的墙体侧。图29示出了在本发明的快速部署盖体系统中的用于固持层压体的安装轨道的透视图。
图30-图32例示了用于本发明的快速部署盖体系统中的弹性体套筒。在本发明的一个优选的实施方案中，所述弹性体套筒具有约0.535英寸(或约1.36cm)的厚度，以适应具有足够结构强度的螺栓，和所述聚碳酸酯层压体中为约2英寸(约5.1cm )的孔。在该实施方案中，所述孔的直径为所述弹性体套筒的厚度的约3.7倍。图30示出了所述弹性体套筒的正视图。虽然各种弹性体材料可用于制造所述套筒，但优选具有约40 +/-5肖氏A硬度、1450psi最小拉伸强度和400%伸长率的过氧化物固化的乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶。图31示出了所述弹性体套筒的横截面图。图32示出了所述弹性体套筒的透视图。
图33-图35例示了用于本发明的快速部署盖体系统中的衬套。图33示出了所述衬套的正视图。图34示出了所述衬套的横截面图。图35示出了所述衬套的透视图。
图36A-图46A例示了在本发明的快速部署盖体系统的一个实施方案中与玻璃封裹聚碳酸酯层压体一起使用的压力板的各种元件。图36A示出所述压力板的正视图。在360处描绘了每个角上的45度斜角切割和焊接。整个接头长度可优选在外表面上采用弹性体密封剂(例如，Dow 995)密封。图37A示出了优选仅在底部侧上的具有气孔370的压力板的边视图。图38A示出了图36A中所描绘的压力板的截面A-A的视图，其具有优选仅在底部上的气流挡板380以覆盖气孔。挡板380优选采用弹性体密封剂(例如，Dow 995)粘合。调整块385也可以优选仅提供在底部，并且优选由乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶制成并且采用弹性体密封剂(例如，Dow 995)粘合。图39A示出图36A中所描绘的具有玻璃密封条390的压力板的截面B-B的视图。图40A示出了图36A中所描绘的压力板的细节C的视图。图41A示出了图36A中所描绘的压力板的细节D的视图。图42A示出了图36A 中所描绘的压力板的细节E的视图。图43A示出了图36A中所描绘的压力板的细节F的视图。图44A示出了具有气流挡板440和调整块445的压力板的透视图。图45A示出了所述压力板的正视图。图46A示出了图45A 中所描绘的压力板的细节G的详细视图，其中460表示玻璃密封条，且465表示在每个角处仅在玻璃侧上放置1/16英寸的弹性体密封剂珠粒(例如，Dow 995)的位置。
图36B-图46B例示了在本发明的快速部署盖体系统的一个实施方案中与聚碳酸酯层压体一起使用的压力板的各种元件。图36B示出了所述压力板的正视图。在360'处描绘了每个角上的45度斜角切割和焊接。图37B示出了具有优选仅在底部侧上的气孔370'的压力板的边视图。图38B示出了图36B 中所描绘的压力板的截面A-A的视图，其具有优选仅在底部上的气流挡板380'以覆盖气孔。挡板380'优选采用弹性体密封剂(例如，Dow 995)粘合。图39B示出图36B 中所描绘的具有玻璃密封条390'的压力板的截面B-B的视图。弹性体密封剂(例如，Dow 995)优选被施加在393'处的所有四个边缘周围。可以在395'处将隙孔（clearance hole）钻入压力板以及由隙孔395'引导将被自钻板材金属螺钉（selfdrilling sheet metal screw）钻入铝方管中。图40B示出了图36B中所描绘的压力板的细节C的详细视图。图41B示出了图36B中所描绘的压力板的细节D的详细视图。图42B示出了图36B中所描绘的压力板的细节E的详细视图。图43B示出了图36B 中所描绘的压力板的细节F的详细视图，其中采用弹性体密封剂(例如，Dow 995)密封螺钉430'。图44B示出了具有气流挡板440'的压力板的透视图。图45B示出了在本发明的快速部署盖体系统的一个实施方案中与聚碳酸酯层压体一起使用的压力板的正视图。图46B示出了图45B 中所描绘的压力板的细节G的详细视图，其中460'表示玻璃密封条，465'表示在每个角处仅在玻璃侧上放置1/16英寸的弹性体密封剂珠粒(例如，Dow 995)的位置。
图47-图50例示了用于本发明的快速部署盖体系统中的框架盖体。图47示出了框架盖的正视图。图48示出了具有优选仅在底部侧中的气孔480的框架盖体的边视图。图49示出了图47中所描绘的框架盖体的截面A-A的视图，其中两个盖体是相同的。图50示出了图47中所描绘的框架盖体的透视图。
图51-图53示出了用于本发明的快速部署盖体系统中的弹性体垫圈。尽管可以使用各种弹性体材料中的任何一种来制造垫圈，但优选乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶。图51示出了弹性体垫圈的正视图。图52示出了弹性体垫圈的横截面图。图53示出了弹性体垫圈的透视图。双面胶带可以施加到垫圈的一个侧面530。
针对防强行侵入、防弹和防爆测试了本发明的快速部署盖体系统，结果如下：
还要认识到，所描述的本发明的变体的任何任选特征可以独立地或与本文所述的任何一个或多个特征结合地阐述和要求保护。提到单数项时包括存在多个相同项的可能性。更具体地，除非明确地另行指明，如本文和所附权利要求书中所用的，单数形式“一个”、“一种”、“所述”和“该”包括复数对象。换言之，冠词的使用在上述说明书以及下列权利要求书中虑及“至少一个”对象项。还要指出，权利要求可能被起草为不包括任何任选要素。因此，此声明意在充当使用关于权利要求要素的罗列的如“唯一”、“仅”等这样的排他术语或使用“否定”限制的前提基础。不使用这样的排他术语时，权利要求中的术语“包含”应允许包括任何附加要素—无论权利要求中是否列举给定数量的要素，或特征的增加可以被视为改变权利要求中阐述的要素的性质。换言之，除非本文中明确地规定，本文所用的所有技术和科学术语应在保持权利要求效力的同时作为尽可能宽泛的通常理解的含义给出。
为举例说明而非限制的目的提供本发明的上述实施例。对本领域技术人员将明确的是，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下以各种方式修改或修正本文所述的实施方案。通过所附权利要求书衡量本发明的范围。

Claims (33)

1.用于具有开口的墙体的快速部署盖体系统，所述系统包括：
-连接至所述墙体的安装轨道；
-聚碳酸酯层压体，其具有邻近所述安装轨道的第一侧面、第二侧面和多个通过所述第一侧面和第二侧面的孔；
-邻近所述聚碳酸酯层压体的第二侧面的压力板；
-多个第一螺栓，其中每个这样的螺栓被固定连接至所述压力板，并且穿过所述聚碳酸酯层压体中的对应的孔；和
-多个弹性体套筒，其中每个这样的套筒基本上位于螺栓周围以及所述聚碳酸酯层压体的孔内，其用于对聚碳酸酯进行缓冲抵抗相对于螺栓6的应力，以提供额外的柔韧性，从而使得所述快速部署盖体系统可以在额外的力下弯曲并且不破裂。
2.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述多个第一螺栓被固定连接至所述压力板和所述安装轨道两者，并且所述安装轨道通过多个第二螺栓连接至所述墙体。
3.根据权利要求2所述的快速部署盖体系统，其中所述安装轨道通过所述多个第二螺栓的4-8个螺栓连接至所述墙体。
4.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述多个第一螺栓被固定连接至所述墙体。
5.根据权利要求4所述的快速部署盖体系统，其中所述安装轨道通过4-8个螺栓连接至所述墙体。
6.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其还包括一个或多个设置在安装轨道和所述墙体之间的垫片。
7.根据权利要求6所述的快速部署盖体系统，其中所述垫片由弹性体材料构成。
8.根据权利要求6所述的快速部署盖体系统，其中所述垫片在所述墙体和所述安装轨道之间产生至少0.25英寸的间隔。
9.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述多个第一螺栓彼此间隔开至少3英寸。
10.根据权利要求9所述的快速部署盖体系统，其中所述多个第一螺栓彼此间隔开至少6英寸。
11.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述聚碳酸酯层压体中的多个孔的直径为约2英寸。
12.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述聚碳酸酯层压体中的多个孔中的至少一个具有为弹性体套筒的厚度的约3.7倍的直径。
13.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述弹性体套筒中的至少一个具有约0.535英寸的厚度。
14.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述弹性体套筒中的至少一个具有35至45的肖氏A硬度。
15.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述弹性体套筒中的至少一个具有约1450psi的拉伸强度。
16.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述弹性体套筒中的至少一个由乙烯丙烯二烯单体(EPDM)构成。
17.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其还包括设置在第一螺栓和弹性体套筒之间的至少一个衬套。
18.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其中所述聚碳酸酯层压体包括至少一个边缘，并且所述聚碳酸酯层压体中的多个孔位于距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少0.25英寸处。
19.根据权利要求18所述的快速部署盖体系统，其中所述聚碳酸酯层压体中的多个孔位于距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少3英寸处。
20.根据权利要求1所述的快速部署盖体系统，其还包括压力板盖。
21.用于将根据权利要求1所述的快速部署盖体系统安装至具有开口的墙体的方法，所述方法包括：
A)在所述墙体中的所述开口周围钻孔并安装4至8个锚固孔；
B)将安装轨道固定至所述墙体中的所述4至8个锚固孔；和
C)悬挂聚碳酸酯层压体，所述聚碳酸酯层压体具有邻近所述安装轨道的第一侧面、第二侧面和多个通过所述第一侧面和第二侧面的孔，
(i)通过使用邻近所述聚碳酸酯层压体的第二侧面的压力板，并且
(ii)还通过使用多个第一螺栓，其中每个这样的螺栓在一个末端处被固定连接至所述压力板，并且穿过弹性体套筒和所述聚碳酸酯层压体的孔，其中每个这样的套筒基本上位于螺栓周围以及所述聚碳酸酯层压体的孔内，用于对聚碳酸酯进行缓冲抵抗相对于螺栓的应力，以提供额外的柔韧性，从而使得所述快速部署盖体系统可以在额外的力下弯曲并且不破裂。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述多个第一螺栓被固定连接至所述压力板和所述安装轨道两者，并且所述安装轨道通过多个第二螺栓连接至所述墙体。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述多个第一螺栓被固定连接至所述墙体。
24.根据权利要求21所述的方法，其还包括：
D)在安装轨道和所述墙体之间安装一个或多个垫片。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述垫片在所述墙体和所述安装轨道之间产生至少0.25英寸的间隔。
26.根据权利要求21所述的方法，其中所述多个第一螺栓彼此间隔开至少3英寸。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述多个第一螺栓彼此间隔开至少6英寸。
28.根据权利要求21所述的方法，其中所述聚碳酸酯层压体中的多个孔的直径为约2英寸。
29.根据权利要求21所述的方法，其中所述聚碳酸酯层压体中的多个孔中的至少一个具有为弹性体套筒的厚度的约3.7倍的直径。
30.根据权利要求21所述的方法，其中所述多个第一螺栓中的每个穿过衬套。
31.根据权利要求21所述的方法，其中所述聚碳酸酯层压体包括至少一个边缘，并且所述聚碳酸酯层压体中的多个孔位于距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少0.25英寸处。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述聚碳酸酯层压体中的多个孔位于距离所述聚碳酸酯层压体的至少一个边缘至少3英寸处。
33.根据权利要求21所述的方法，其还包括：
E)安装压力板盖。
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