DE1046841B - Gebogene Glasscheiben mit UEberzuegen und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie aus derartigen Glasscheiben bestehende Gegenstaende - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf gebogene Glasscheiben, die mit einem Film überzogen sind, und auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung solcher gebogenen Glasscheiben und auf verschiedene Gegen^- stände, die aus derartigen gebogenen Glasscheiben bestehen, wie Fenster für Fahrzeuge, insbesondere Automobile.

Man hat bereits Metalloxydfilme auf Glas abgeschieden, indem man auf die Oberfläche des erhitzten Glases einen Stoff auftrug, der ein Metallsalz wie Zinnchlorid enthielt. Filme mit hervorragender Leitfähigkeit lassen sich dadurch erzielen, daß man Tafel-, Fenster- oder anderes Glas aui Temperaturen über 204° C, jedoch unterhalb der Temperatur, bei der das Glas schmilzt, erhitzt und mit Zinntetrachlorid oder anderen Zinnsalzen in wäßriger Lösung oder im Dampfzustand, in Gegenwart eines Reduktionsmittels wie Methanol, Phenylhydrazinchlorhydrait oder anderen Mitteln besprüht. Die auf diese Weise erzeugten Filme haben eine unbekannte Zusammensetzung, scheinen jedoch eine überwiegende Menge von. etwa 97 bis 99% eines Zinnoxyds und je nach der Zusammensetzung der verwendeten zinnhaltigen Lösung gewisse Verunreinigungen, z. B. metallisches Zinn, Kohlenstoff, Silicium, Natrium und Chlor und andere Verunreinigungen, zu enthalten.

Gegenstände, die mit derartigen Filmen überzogen sind, eignen sich für viele Anwendungsgebiete. Sie sind besonders nützlich für Sichtscheiben in Automobilen, Flugzeugen, Zügen und anderen Verkehrsmitteln. Für derartige A'erwendungszwecke werden auf der mit einem Film zu überziehenden Scheibe Sammelschienen angebracht und der Überzug durch diese Sammelschienen mit der Quelle eines elektrischen Potentials in Reihe geschaltet. Der Überzug dient als Heizelement zur Erhitzung der Scheibe und Verhütung des Absetzens von Eis, Nebel usw.

Metalloxydfilme auf Glasscheiben eignen sich außerdem zur Herabsetzung der Wärmedurchlässigkeit durch Absorption und Reflexion eines wesentliehen Teils der auf die Scheibe wirkenden Wärme- und anderer Strahlen. Hierfür eignen sich eine Reihe von Metalloxydfilmen. Durch Anwendung von Filmmassen, die ein Metallsalz oder bestimmte Mischungen enthalten, die in der Lage sind, nach bisher üblichen Verfahren einen Metalloxydfilm zu bilden, lassen sich Filmüberzüge erzielen, die die Strahlungsenergiedurchlässigkeit von Rundsichtfenstern dämpfen.

Typische Meitalloxydüberzüge, die infolge hoher Absorptionsfähigkeit und/oder Reflexionsfähigkeit eine niedrige Wärmedurchlässigkeit aufweisen, sind solche, die folgende Stoffe enthalten: Zinnoxyd, Indiumo'xyd, Cadmiumoxyd oder Gemische aus diesen Materialien; Gemische von Zinnoxyd und Antimon-Gebogene Glasscheiben mit Überzügen

und Verfahren zu ihrer Herstellung

sowie aus derartigen Glasscheiben

bestehende Gegenstände

Anmelder:

Pittsburgh Plate Glass Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil und A. Hoeppener,
Rechtsanwälte, Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. August 1956

William Orland Lytle, New Kensington, Pa. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

oxyd mit oder ohne kleinere Zusätze von Wismuthr, Eisen-, Zink-, Kupfer-, Vanadium-, Chrom-, Mangan.-, Cobaltoxyd oder deren Mischungen; Eisenoxydfilme mit oder ohne kleinere Mengen Zinnoxyd und Titanoxydfilme. Besonders wirksam sind Filme, die Cobaltoxyd als Hauptbestandteil zusammen mit oder ohne kleinere Mengen Nickeloxyd enthalten und Gemische von Cobaltoxyd mit Nickel- und Eisenoxyden oder Gemische von Cobaltoxyd mit Nickel- und Zinnoxyden.

Filme, die die Eigenschaft haben, Wärmestrahlen abzuschirmen, eignen sich besonders zur Anwendung in Form von kontinuierlichen Streifen, die quer über den oberen Teil von Fahrzeugfenstern, insbesondere Windschutzscheiben, Seitenfenstern und Rückfenstern von Automobilen laufen, von denen Teile sich bis aufs Dach erstrecken. Mit der Verwendung größerer Glasflächen in Automobilen wurde es erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Glasscheiben einen verhältnismäßig hohen Teil der Infrarotstrahlung, insbesondere in den oberen Teilen abschirmen, während gleichzeitig die Sicht in jenem Teil des Fahrzeuges verbessert werden mußte, in dem bei modernen Automobiltypen Glasflächen an Metallflächen angrenzen.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstelllung einer gebogenen Glasscheibe, die sich besonders für Fenster eignet, die mindestens zum Teil eine Lichtdurchlässigkeit unterhalb 50% aufweist, und wobei sich auf diesem Teil der Glasscheibe ein teilweise durchsichtiger Film in einer Dicke unterhalb 80 Millimikron befindet.

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Das am meisten angewandte Verfahren zum Überziehen von Glasscheiben mit Metalloxydfilmen besteht darin, die Scheiben zu erhitzen und Filmmassen aufzusprühen, die ein Salz des bei Kontakt mit der erhitzten Glasfläche oxydierenden Metalls enthielten. Doch lassen sich derartige Filme auch mittels anderer Verfahren herstellen, z. B. durch Verdampfen einer Lösung eines Metallsalzes bei vermindertem Druck oder im Vakuum und durch Blasen des Dampfes über die Glasscheibe; ferner durch Aufsprühen eines Stoffes, der ein Salz des gewünschten Metalls oder ein Gemisch von Metallsalzen enthält, auf eine kalte Glasscheibe und anschließendes Erhitzen der Scheibe unter Oxydation des Metallsalzes zum Oxyd; ferner durch Auftragen des filmbildenden Materials in gasförmiger *5 Form, indem die Temperatur vor der Anwendung auf über den Siedepunkt erhöht wurde und durch Spritzen oder Kondensieren eines Metalloxyds auf eine Glasfläche im Vakuum.

Weiches Verfahren zur Herstellung des Metalloxydfilmes im Einzelfall angewandt wird, hängt jeweils von der gewünschten Produktionsgeschwindigkeit und von der Konstruktion der Anlage ab.

ISTach dem besonderen Verfahren der Erfindung wird die zu biegende und mit einem Film zu überziehende Glasscheibe zuerst in dem für die gebogene Scheibe erwünschten Umriß zugeschnitten. Danach wird ein Film auf die gesamte Scheibe oder auf den Teil aufgetragen, der überzogen werden soll. Die überzogene Scheibe wird anschließend auf einer Glasbiege- 3<> form befestigt, deren obere Formfläche der für die gebogene Glasscheibe gewünschten Form entspricht, und Glasbiegetemperaturen ausgesetzt, so daß sich die flache, überzogene Scheibe entsprechend der Formfläche der Biegeform krümmt.

Soll die Scheibe zur Herstellung eines gehärteten Fensters wie eines Rück- oder Seitenfensters eines Automobils dienen, so wird es im Anschluß an den Biegevorgang gehärtet. Soll die Scheibe für Sicherheitsglas, wie einer Windschutzscheibe oder einem Seitenfenster, verwendet werden, so wird die überzogene Scheibe auf einer anderen vorgeschnittenen Scheibe montiert, die überzogen oder nicht überzogen sein kann, und beide Scheiben werden gleichzeitig gebogen, wobei zwischen sie ein geeignetes Material ge- ⁴S legt wird, das das Zusammenschmelzen während des Biegevorgangs verhütet. Nach dem Biegen werden die zusammenpassenden Glasscheiben auf die entgegengesetzten Flächen einer Kunststoffzwischenschicht aufgepreßt.

Nach der vorliegenden Erfindung werden bestimmte spezifische Metalloxydüberzüge verwendet, die in verhältnismäßig dünnen Schichten die erforderliche Wärmeabschirmung gewährleisten, während sie gleichzeitig eine für Sichtfenster ausreichende Durchsichtigkeit gegenüber Lichtstrahlen beibehalten. Diese hervorragenden Überzüge sind außerdem frei von Schleiern und von Irisieren, was bei den bisher übliehen Metalloxydfilmen auftritt.

Die bisherigen Filme mußten zur Erzielung der erforderlichen Wärmeabschirmung in genügender Dicke aufgetragen werden. Diese Dicken nähern sich einem Viertel der Wellenlänge des sichtbaren Lichts, was zum Isisieren führt. Die Dicke dieser Filme erschwert außerdem das Anhaften während des Biegens der Glasscheibe, insbesondere an konkave Flächen. Die hervorragenden Eigenschaften der neuen Filme der Erfindung ermöglichen es, daß man überzogene Glasscheiben in verhältnismäßig scharfen Krümmungen biegen kann, ohne daß wesentliche Verschlechterungen der Filme infolge Abblätterns oder Abschälens von den Glasflächen während des Biegevorganges eintreten.

An Hand der Zeichnungen werden typische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung dient der Erläuterung der Erfindung, soll ihren Schutzumfang aber nicht einschränken. Der Schutzumfang ergibt sich aus den anliegenden Patentansprüchen.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen maßstäblich gezeichneten Grundriß einer vorgeschnittenen flachen Glasscheibe in der Art eines typischen Rückfensters (wie man es bei einigen US-Automobilen des Jahrganges 1957 findet); er zeigt eine Scheibe mit einem Überzug eines kontinuierlichen Streifens eines Metalloxydfilms vor dem Biegen;

Fig. 2, 3 und 4 zeigen Querschnitte auf der Linie H-II der Fig. 1; sie zeigen verschiedene Formen von überzogenen, zum Biegen vorbereiteten Glasscheiben; die Stärke des Überzuges ist im Verhältnis zur Glasscheibe übertrieben gezeichnet;

Fig. 5, 6 und 7 zeigen Querschnitte verschiedener Ausführungsformen . einer typischen Windschutzscheibe, die in ihrem oberen Teil einen Streifen eines Metalloxydfilmes aufweist;

Fig. 8 zeigt einen Aufriß einer Ausführungsform der Anlage zum Spritzen senkrecht befestigter Scheiben;

Fig. 9 zeigt einen Schnitt entlang Linie IX-IX von Fig. 8;

Fig. 10 zeigt einen Schnitt ähnlich Fig. 9, der zeigt, wie beide Oberflächen einer Glasscheibe gleichzeitig gespritzt werden;

Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine waagerecht angeordnete Glasbiegeform, an der gerade eine Spritzpistole nach einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorbeigeführt wird.

Im einzelnen erläutert, zeigt Fig. 1 eine flache Glasscheibe 10, die in dem für die endgültige Form der Glasscheibe gewünschten Umriß vorgeschnitten ist und die einen Überzug 12 aus Metalloxyd aufweist. Je nach dem herzustellenden Gegenstand kann der Überzug die Form eines Streifens (s. Fig. 2) aufweisen, oder er kann die gesamte Fläche der Glasscheibe bedecken. Fig. 2 und 3 zeigen Überzüge, die entweder auf der Außen- oder Innenfläche aufgetragen sind, während Fig. 4 eine auf beiden Seiten überzogene Scheibe zeigt.

Zweckmäßig werden die Scheiben vor dem Auftragen des Filmes in dem für die gekrümmte Glasscheibe gewünschten Umriß zugeschnitten, so daß eine größtmögliche Zahl von Scheiben von einem großen Glasblock abgeschnitten werden kann. Werden die Glasblöcke vor dem Auftragen des Filmes in rechteckige Form geschnitten und anschießend nach dem Auftragen des Überzuges zugeschnitten, so läßt sich aus einer" gegebenen Glasfläche eine geringere Zahl von Scheiben erzielen, da ein großer Teil des Glases beim Schnitt einzelner Formen aus rechteckigen Blöcken Abfallprodukt wird. Da der obere Teil einer vorgeschnittenen Form in gewissem Umfange in den unteren Teil der benachbarten Scheibe eingreift, sollten aus einem größeren Glasblock viele Scheiben in die entsprechende Form zugeschnitten werden.

Da die Glasscheibe außerdem beim Auftragen eines Filmes durch Erhitzen und Spritzen eine Abschreckung erfährt, muß sie — wenn das Glas nach dem Auftragen eines Filmes mittels eines solchen Verfahrens (Erhitzen und Spritzen) in die entsprechende Form geschnitten wird — während der Behandlung

zugeschnitten werden. Gehärtetes Glas läßt sich nur schwer schneiden. Das gesamte Verfahren läßt sich daher besser durchführen, wenn man ein einziges Schneid verfahr en zum Schneiden von Glasblöcken in viele flache Scheiben in der gewünschten Form vor dem Auftragen des Filmes anwendet.

Das Auftragen des Filmes kann in der Weise erfolgen, daß man Glas und Spritzvorrichtung relativ zueinander bewegt und daß man, wenn ein kontinuierlicher Streifen aufgetragen werden soll, den Teil der Glasscheibe abdeckt, der nicht überzogen werden soll. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß man die gesamte Glasscheibe mit einem Film überzieht und anschließend die Teile von den Flächen entfernt, die frei vom Überzug bleiben sollen. Wird nur ein Filmstreifen gewünscht, so wird das erstgenannte Verfahren bevorzugt angewandt.

Soll zwischen den überzogenen und nicht überzogenen Teilen des Glases bei einem Fahrzeugfenster eine waagerechte Abgrenzungslinie vorgesehen werden, so verwendet man zwischen dem Filmüberzugsmaterial und der zu überziehenden Glasscheibe eine Abdeckmaske, deren Biegung der Krümmung und der Neigung entspricht, die die überzogene Glasscheibe beim Biegen und Einbau in einen Rahmen erhält.

Die Abdeckmaske kann entweder auf die Teile der Scheibe aufgelegt werden, die frei vom Überzug bleiben sollen, oder sie kann an der Spritzvorrichtung befestigt werden. Die letztgenannte Möglichkeit kann erfordern, daß die Spritzvorrichtung im Verhältnis zu den zu überziehenden Scheiben mit Übersetzung arbeitet, falls die Scheiben kontinuierlich bewegt werden sollen. Die Spritzvorrichtung kann in fester Stellung angebracht und die Scheiben können stufenweise bewegt werden, wobei das Spritzen nur in entsprechender Stellung der Scheiben erfolgt. Die erforderliche Anzahl der Spritzpistolen ist von der zu überziehenden Fläche abhängig.

Man kann einzelne Glasscheiben mit Filmen in Form von Streifen versehen, die sich vollkommen über den oberen Teil des im Rahmen befestigten Fensters erstrecken und damit eine selektive Abschirmung vor Wärmestrahlen erreichen und trotzdem einen Lichtdurchlaß ermöglichen. Es sind daber noch andere Verwendungsmöglichkeiten für ähnliche Konstruktionen vorgeschlagen worden. Ist z. B. der Streifen, der einen Teil der Oberfläche bedeckt oder der kontinuierliche Film, der die ganze Oberfläche einer gebogenen Glasscheibe bedeckt, sowohl elektrisch leitend als auch durchsichtig, so kann der Gegenstand zur Verwendung als Radioantenne sowie als Fenster für das Fahrzeug dienen.

Bei Automobilwindschutzscheiben und gewissen anderen Fahrzeugfenstern, bei denen gebogene Glasscheiben an entgegengesetzte Flächen einer Kunststoffzwischenschicht gepreßt werden, dient die Anbringung eines Metalloxydüberzugs auf mindestens einer der Flächen der gebogenen Glasscheiben in Form eines Streifens, der sich quer über den oberen Teil des Fensters zieht, zur Abschirmung des Fahrzeuginneren von Wärmestrahlen, während Lichtstrahlen durchgelassen werden. Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine derartige Konstruktion, bei der eine gebogene Glasscheibe 10 mit einem Überzug 12 auf die eine Seite einer Kunststoffzwischenschicht 14 und eine andere gebogene Glascheibe 15 auf die entgegengesetzte Fläche der Kunststoffzwischenschicht aufgepreßt ist. Die Schichteinheit besteht aus einem oberen Teil IS und einem unteren Teil 20. Der obere Teil 18 bildet einen Teil des Fensters, der sowohl die horizontale, bis ins Dach reichende Fläche als auch den oberen Teil der senkrechten Fläche eines Fensters, wie einer Windschutzscheibe, darstellt. Es sei darauf hingewiesen, daß sich der Überzug auf den oberen Teil 18 beschränkt und nicht in den unüberzogenen unteren Teil 20 der Windschutzscheibe reicht, der sich in Höhe der Augen des Fahrers befindet. In Fig. 6 befindet sich der Streifen des Metalloxydüberzuges auf der Außenfläche der äußeren Scheibe der Schichteinheit. An

ίο Fig. 7 sind sowohl die Innen- als auch Außenfläche der äußeren Scheibe überzogen.

Wenn Glasscheiben vor dem Biegen mit Überzügen versehen werden, so haben sich verschiedene Metalloxydfilme als recht geeignet erwiesen. Als ganz hervorragend für die Wärmeabschirmung erwiesen sich jedoch Filmschichten, die Cobaltoxyd als Hauptbestandteil in Mengen von etwa 50 Gewichtsprozent Cobaltoxyd bis zu über 99 Gewichtsprozent enthalten. Wie in' der USA.-Patentschrift 2 688 565 von Richard F. Raymond beschrieben wird, lassen sich diese Cobaltoxydfilme in ihrer Haltbarkeit durch Zusatz von etwas Nickeloxyd verbessern. Andere Zusatzstoffe, die sich als Zusatz zu Cobaltoxydfilmen eignen, die entweder das Nickeloxyd enthalten oder frei von Nickeloxyd sind, sind Eisenoxyd und Zinnoxyd in kleineren Mengen nicht über 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Metalloxydüberzug. Der Cobaltoxydbestandteil dieser Filme kann entweder aus CoO, Co₂O₃ oder aus einem Gemisch beider Oxyde bestehen.

Die Dicke derartiger Überzüge, die zu einer 25%igen Herabsetzung des Durchlaßvermögens für einfallende Infrarotstrahlen erforderlich ist, beträgt schätzungsweise 50 Millimikron und weniger, liegt also beträchtlich unter der Stärke, die für die gleiche Herabsetzung des Durchlassungsvermögens bei anderen Filmschichten erforderlich ist, was sich aus ihren Interferenzfarben abschätzen läßt. Diese Überzüge werden infolge ihrer neutralen Farbe und auf Grund der Tatsache, daß sie infolge ihrer Dünne nicht irisieren, von Automobilherstellern besonders bevorzugt.

Filmspritzvorrichtung

In den Fig. 8 und 9 wird eine typische Spritzvorrichtung beschrieben. Die Vorrichtung besteht aus einem Paar Spritzpistolen 30, die je in einem Gehäuse 31 befestigt sind, das von senkrechten Ständern 32 getragen wird. Die Ständer 32 stecken senkrecht in Buchsen 33. Jeder Ständer 32 ist mit einer Dehnungsfeder 34 umwunden, die sich zwischen dem Gehäuse 31 und der Buchse 33 befindet. Das Gehäuse 31 ist drehbar und um die Ständer 32 verstellbar und kann durch Stellschrauben 35 fixiert werden. Flansche 36 am unteren Ende der Ständer 32 und Flansche 37 am oberen Ende der Buchsen 33 wirken zusammen und bilden Arretierungen, die die Aufwärts"bewegung der Spritzpistolenhalter begrenzen.

Die Spritzpistolen besitzen Prallplatten 38, die mittels einer Vorrichtung 39 an der Haltekonstruktion der Pistole befestigt sind. Die Prallplatten 38 dienen dazu, die Spritzfläche zu begrenzen.

Die Spritzanlage besteht aus einem Wagen 40, der die Glasscheiben durch eine Heizlehre und eine Spritzstufe bewegt. Der Wagen 40 wird von einer Laufschiene 42 gehalten und besitzt Zangen 44., die den oberen Rand der Glasscheiben 10 ergreifen, um letztere durch den Apparat zu bewegen.

Der Wagen 40 besitzt außerdem eine geschwungene Schiene 46 längs der Laufschiene. Herabhängende

Halter 48., die mit ihren oberen Enden am oberen Teil des Wagens befestigt sind, halten die Kurvenschiene in der gewünschten Stellung im Verhältnis zu dem oberen Teil der drehbaren Spritzpistolen. Die Gehäuse 31, die Ständer 32 und die Spritzpistolen 30 werden aufwärts gegen die Kurvenschiene 46 gepreßt.

Die geschwungene Kurvenschiene 46 und ihre Haltevorrichtung 48 dienen zur Steuerung der Senkrechtstellung des Spritzstrahls relativ zu der vorbeilaufenden Scheibe. Dadurch wird die Trennungslinie zwischen dem überzogenen und dem nicht überzogenen Teil der Scheibe so gezogen, daß die Scheibe bei anschließender Biegung und Einbau in eine Automobilkarosserie eine im wesentlichen waagerechte Trennungslinie zwischen den überzogenen und nicht über- *5 zogenen Flächen aufweist. Für jedes einzelne Muster ist eine anders verlaufende Kurve erforderlich, damit die eingebaute Scheibe eine genau waagerechte Trennungslinie zeigt. Die Kurvenschiene und ihre Halter sind daher so konstruiert, daß sie sich leicht vom Wagen abnehmen lassen.

Es wurde gefunden, daß die Trennungslinie mäßig gebogener Scheiben nicht zu stark von einer geraden waagerechten Trennungslinie abweicht, wenn die Scheiben an einer feststehenden Spritzpistole vorbeigeführt werden. In solchen Fällen fallen die Kurvenschiene 46 und ihr Halter 48 weg, und die senkrechten Haltestangen 32 werden an den Buchsen 33 befestigt.

Wenn senkrecht angeordnete Scheiben gespritzt werden, erweist es sich als zweckmäßig, eine der Spritzpistolen in einem Aufwärtswinkel von etwa 30° zur Ebene der Glasscheibe und die andere Spritzpistole in einem Winkel von weniger als 30° zu richten. Fig. 10 zeigt, wie sich die senkrechte Haltevorrichtung zum Aufspritzen von Filmüberzügen auf die oberen Ränder beider Flächen einer Glasscheibe verwenden läßt. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind die Spritzpistolen aufwärts geneigt, um zu verhüten, daß Tropfen mit den Scheiben in Berührung kommen.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 8, 9 und 10 wird die Scheibe an einer Laufschiene 42 durch eine Heizzone bewegt, in der das Glas auf mindestens 204° C, aber unterhalb der Temperatur erhitzt wird, bei der das Glas schmilzt. Die erhitzte Scheibe wird mit ausreichender Geschwindigkeit durch die Spritzpistolen bewegt, so daß ein Filmstreifen von einer Dicke unter 80 Millimikron, vorzugsweise von etwa 40 bis 50 Millimikron, entsteht. Damit soll ein Irisieren vermieden und das Reißen des Filmes beim anschließenden, scharfen Biegen, d. h. mit einem Krümmungsradius von etwa 23 cm oder weniger auf ein Minimum beschränkt werden.

Ein anderes Spritzverfahren, das sehr geeignet für eine Großproduktion ist, besteht darin, daß die flache Glasscheibe 10 auf einer Form 60 mit einer durchlaufenden Schiene 62 befestigt wird, die durch Verstärkungsstangen 64 verstrebt ist. Bei einer derartigen Anlage wird die Glasscheibe 10 waagerecht durch eine Heizlehre bewegt, in der die Scheibe auf die entsprechende Temperatur erhitzt wird, und wird anschließend an einer oder mehreren Spritzpistolen 30 vorbeibewegt. Die Spritzpistolen 30 sind so angeordnet, daß sie den Strahl entlang einer Mittelachse richten, die sich in einem spitzen Winkel quer zur Längsabmessung der Scheiben befindet. Zur Verhütung des Überspritzens der Spritzpistolen auf den nicht überzogenen Teil der Glasscheibe erwies sich eine Prallplatte 66 als notwendig. Die Prallplatte wird zwischen der Spritzpistole und dem Bewegungsweg des nicht überzogenen Teils der Glasscheibe angeordnet.

Nach dem Überziehen der Scheiben nach den oben beschriebenen senkrechten oder waagerechten Spritzverfahren läßt man sie genügend abkühlen, so daß sie sich weiter handhaben lassen. Man befestigt sie anschließend auf üblichen mehrgliedrigen Biegeformen, auf denen sie einem in der USA.-Patentschrift 2 736 140 von Black beschriebenen Biegeverfahren unterzogen werden.

Beispiel I

Glasscheiben mit einer Nenn-Stärke von 0,635 cm und mit im wesentlichen folgender Zusammensetzung in Gewichtsteilen:

SiO 71,47%

Na₂O 13,110/0

(einschließlich etwa 0,5%K₂O-Ver-

unreinigungen)

CaO 11,67%

MgO 2,40%

Na₂SO₄ 0,48%

NaCl 0,12%

Al₂O₃ 0,19%

(einschließlich etwa 0,02 bis 0,03%

TiO₂ und etwa 0,01% ZrO₂-Ver-

unreinigungen)
Fe₂O₃ 0,56%

wurden mit verschiedenen wärmeabsorbierenden Metalloxydspritzmassen überzogen. Die Glasscheiben wurden etwa 5 Minuten in einem schachtartigen Ofen erhitzt, der bei einer gesteuerten Temperatur von 637° C gehalten wurde. Die Scheiben wurden an ihren oberen Enden mittels von Laufschienen herabhängenden Federn gehalten. Für etwa 81 cm breite und 180 cm lange, flache Glasscheiben, die zu der für ein Rückfenster gewünschten Form zur echtgeschnitten waren, wurden auf jede der zu überziehenden Platten etwa 50 g der Spritzmasse gespritzt. Die aufgehängten Glasscheiben wurden aus dem Heizofen heraus und vorbei an den feststehenden Spritzpistolen mit einer Geschwindigkeit von etwa 35 cm/Sek. bewegt.

Die Spritzpistolen waren auf einen etwa 23 cm breiten Teil entlang dem oberen Rand der Platte gerichtet. Diese Spritzpistolen waren in einem Winkel aufwärts gerichtet und berührten die Platte in einem Winkel von etwa 30° zur Glasfläche. Es fanden zwei Pistolen Verwendung. In manchen Fällen war eine der Pistolen mit einem geringeren Winkel als 30° zur Glasfläche gerichtet. Zur Abdeckung des unteren Teils des Glases gegen die Spritzmasse wurde eine Abdeckmaske verwendet. Die auf diese Weise angeordneten, abgeschirmten Spritzpistolen führten zur Herstellung von Streifen im oberen Teil der überzogenen Glasscheiben mit leicht abgestuften Dicken und einer mäßig scharfen Abgrenzung. Nach Beendigung des Spritzvorgangs wurden die Glasscheiben auf Biegeformen befestigt und auf die in der Glasbiegetechnik zur Zeit übliche Art quer durch eine Biegelehre bewegt.

Beispiel II

Die Glasscheibe wurde ebenfalls nach Befestigung auf horizontalen Auflagen gespritzt. Nachdem sie durch einen lehrenförmigen Ofen geführt worden war, wurde die Scheibe an Spritzpistolen vorbeibewegt, durch die eine Spritzmasse in einem spitzen Prallwinkel zu der waagerecht angeordneten Glasscheibe

aufgespritzt wurde. Nach dem Aufspritzen eines Überzugsstreifens wurde die Scheibe aus dem Gestell entfernt, auf übliche Biegeformen gelegt und durch eine waagerecht angeordnete Biegelehre bewegt.

Beispiel III

Glasscheiben wurden ebenfalls durch Erhitzen der Scheibe und anschließendes Aufspritzen mit einer Spritzmasse überzogen, wobei eine bewegliche Spritzpistole Verwendung fand, die mit einem geringen Prallwinkel auf die Zone gerichtet war, in der ein Überzug erwünscht war. Die mit dem Film überzogenen Scheiben wurden sodann auf mehrgliedrigen Biegeformen befestigt und nach den zur Zeit üblichen Verfahren gebogen, wobei man die mit dem Glas beschickte Form durch eine Lehre bewegte, die Scheibe allmählich auf Glaserweichung erhitzte und dadurch die Scheibe mittels Wärmedurchbiegung und mechanischer Kraft der oberen Formfläche anglich.

10

Nach dem Überziehen und Biegen der Scheiben wurde die Dicke der entstandenen Filme durch Ausnutzung der aus den oben angegebenen Versuchen gewonnenen Erfahrung abgeschätzt, indem man die Farbe des Films beobachtete, seine durch Photometric ermittelte Lichtdurchlässigkeit und seine Gesamtenergiedurchlässigkeit, die durch Verwendung einer Projektorlampe auf der einen Seite der überzogenen Scheibe und einer radiomatischen Thermosäule auf

ίο der anderen Seite festgestellt wurde.

Die folgende Tabelle I zeigt verschiedene Spritzmassen und die Absorptionseigenschaften der aus diesen hergestellten Filme. Die Beschaffenheit der Spritzmasse, insbesondere das Kation des Metallsalzes bestimmt die Dicke, die zur Erzielung eines Filmes mit dem erwünschten herabgesetzten Durchlässigkeitskoeffxzienten erforderlich ist. Durch eine Änderung der Filmauftragverfahren nach den Beispielen I, II und III werden die Filmeigenschaften nicht wesentlich beeinträchtigt.

Tabelle I
Filmzusammensetzungen

	Dicke	Farbe	Lidit-	Gesamtenergie-
			durchlässigkeit	durchlässigkeit
	Millimikron	silbrig bis farblos	%	°/o
1. 600 g Äthylalkohol — (C2H5OH)	40 bis 50		26	24
200 g Cobaltacetat —- (C H3 C O O) 2 Co 60 g Essigsäure — (C H3 C O O H)
2. Zusammensetzung 1
plus 20 g Nickelacetat —
(CH3COO)2Ni		silbrig bis farblos
3. Zusammensetzung 2	40 bis 50		27	22
plus 4 g Ferriacetat—
(CH3COO)3Fe		silbrig bis farblos
4. 75 g Methylalkohol — (CH3OH)	40 bis 50	silbrig bis farblos	26	19,5
-7,5 g Essigsäure — (CH3 C O O H)	40 bis 50		26	22
25 g Cobaltacetat — (C H3 C O O) 2 Co
5. Zusammensetzung 4
plus 2,5 g Nickelacetat —
(CH3COO)2Ni		silbrig bis farblos
6. Zusammensetzung 5 ■-"; ;	40 bis 50		26	19
plus 0,5 g Ferriacetat
(CH3COO)3Fe		silbrig bis farblos
7. Cobaltaaphthanat, gelöst in Mineral	40 bis 50	silbrig bis farblos	25	19
ölen (mindestens 6 Gewichtspro	40 bis 50		27	23
zent Co)
8. 73 g Zinnchlorid		Rot (2. Ordnung)
20 g Antimontrichlorid	240		26	20
15 g Salzsäure (37%)
70 g Wasser
9. 73 g Zinnchlorid		Rot (3. Ordnung)
12 g Antimontrichlorid	400		27	17
15 g Wismuthchlorid
15 g Salzsäure
70 g Wasser
10. 2250 ecm Zinnchlorid		Dicke (7. Ordnung)
1765 ecm Wasser	900 bis 1000		52	30

565 ecm Methylalkohol, 160 g Phenylhydrazinchlorhydrat, 230 ecm wäßrige Lösung, die 10 Gewichtsprozent Dioctylnatriumsulfosuccinat enthält.

Die folgenden Versuche wurden zur Ermittlung der einschließlich 7 hergestellt worden waren. Es wurde Dicke von silbrigen, nicht irisierenden Filmen durch- bereits erwähnt, daß die bei dünnen Filmen aufgeführt, die durch Anwendung der Spritzmassen 1 bis 7° tretenden Interferenzfarben die Filmdicke anzeigen.

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Die Dicke irisierender Filme läßt sich durch die scheinbare Färbung des Filmes messen, die durch die Interferenz des davon reflektierten Lichtes verursacht wird. Sobald die Dicke des Filmes zunimmt, ändert sich dessen scheinbare Färbung, und die Reihenfolge der Farben bei zunehmender Dicke entspricht jener der bekannten Newtonschen Ringe, die in »A Treatise on Light«, R. A Houston, Longmans, Green & Company Ltd., 1938, S. 147, beschrieben sind.

Dickere Filme besitzen geringere Durchlässigkeit als dünnere Filme. Eine einfache Berechnung zeigt, daß das Rot erster Ordnung einer Dicke von etwa 80 Millimikron entspricht. Beim Vergleich der Farbe irisierender und nicht irisierender Filme verschiedener Dicken mit der prozentualen Durchlässigkeit siehtbaren Lichtes durch die mit Filmen überzogenen Glasproben wurde festgestellt, daß die silbrigen, nicht irisierenden Filme eine Dicke unter 50 Millimikron aufweisen müssen.

Tabelle II

Farbe

Silbrig, nicht irisierend -..-!;·.

Bernsteinfarben, nicht

irisierend

Rot (1. Ordnung)

Lichtdurchlässigkeit, %

24

19 bis 20
16 bis 17

Dicke

sron

40 bis 50 (geschätzt)

60
(geschätzt)

80

(berechnet) 200
230
330

	Glas	Tabelle	III	Gesamte Infrarot- durchlässig- keit, %
Film	gefärbt gefärbt klar	Lichtdurch- lässigkeit, °/o	Gesamte Ultraviolett- strahlen- durdilässig- keit, %	12,5 11,0 40,3
3 5 4	24,2 22,1 26,9	8,2 7,2 14,5

Tabelle IV

Typische Zusammensetzungen von klarem
und gefärbtem Glas

Bestandteil	Klar Gewichtsprozent	Gefärbt Gewichtsprozent
SiO2 Na2O CaO MgO Fe2O3	70 bis 75 10 bis 15 5 bis 15 2 bis IO, 0 bis 0,2	70 bis 75 10 bis 15 5 bis 15 2 bis 10 0,25 Ms 1

35

Grün (2. Ordnung) irisierend 10 bis 11
Rot (2. Ordnung) irisierend 6 bis 7
Grün (3. Ordnung) irisierend 4 bis 5

Die für die überzogenen Gegenstände verwendeten Glaszusammensetzungen wirken sich in gewissem Umfange auf die relative Durchlässigkeit aus. Die folgende Tabelle III zeigt die relative Wirkung von klarem Flachglas, das mit einem durch Aufspritzen einer cobaltacetathaltigen Spritzmasse erhaltenen Film überzogen ist im Vergleich zu ähnlichen, auf getöntes Glas aufgespritzten Spritzmasse. Wie aus Tabelle IV hervorgeht, unterscheiden sich getönte Glaszusammensetzungen von klarem Glas hauptsächlieh durch die in der Glaszusammensetzung enthaltenen Mengen Eisenoxyd.

55

60

7° Aus den obigen Versuchen geht hervor, daß sich die schädlichen Ultraviolett- und Infrarotstrahlen durch Überzüge wirksamer abschirmen lassen, wenn gefärbtes Glas Verwendung findet, als bei Verwendung von klarem Glas. Außerdem wird diese vorteilhafte Abschirmung mit nur geringer Einwirkung auf die Durchlässigkeit von Licht durch das überzogene Glas erreicht. Durch Spritzen mit Massen, die als Hauptbestandteil ein organisches Cobaltsalz enthalten, werden Filme mit hervorragenden Wärmeabschirmungseigenschaften hergestellt. Diese Filme wurden auf Röntgenstrahlenbeugung und nach Elektronenmikroskopverfahren untersucht und scheinen aus submikroskopischen, amorphen Teilchen zu bestehen. Zwar ist ihre chemische Zusammensetzung unbekannt, doch nimmt man an, daß Cobaltoxyd einen Hauptbestandteil der Spritzmasse darstellt.

Die vorliegende Erfindung schafft ein neues Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus gebogenen Glasscheiben mit Überzug, bei dem zuerst wenigstens ein Teil der Scheibe mit einem Film überzogen und anschließend die überzogene Scheibe gebogen wird. Besonders hervorragende Vorteile ergeben sich bei der vorliegenden Erfindung dann, wenn man Filme mit geringer Wärmedurchlässigkeit und visueller Durchsichtigkeit in Dicken von weniger als 80 Millimikron dadurch herstellt, daß man filmbildende Massen, die organische Cobaltsalze enthalten, vor dem Biegen auf erhitzte Glasscheiben aufspritzt. Diese gebogenen, überzogenen Scheiben eignen sich besonders dann zur Verwendung als Fahrzeugfenster, wenn der Überzug die Form eines Streifens aufweist, der sich quer über den oberen Teil der gekrümmten Scheibe erstreckt.

Die durch Spritzen der Spritzmassen 1 bis 7 erhaltenen hervorragenden Überzüge werden einer Prüfung in einer Maschine für beschleunigte Tests unterzogen, worin die Überzüge Tausende von Stunden einer beschleunigten Prüfung mit abwechselnder Ultraviolettbestrahlung und Wasserbespritzung ausgesetzt wurden, was 1Oj ährigem, normalem Gebrauch entspricht, ohne daß dabei eine wesentliche Beeinträchtigung des Filmes eintrat.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Gebogene Glasscheiben, die sich besonders als Fenster eignen und mindestens zum Teil eine Lichtdurchlässigkeit unterhalb 50 % aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Teil der Scheibe mit einem teilweise durchsichtigen Film von einer Dicke unterhalb 80 Millimikron überzogen ist.

2. Glasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film auf der Oberfläche der Glasscheibe in Form eines kontinuierlichen Streifens angebracht ist.

3. Glasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Soda-Kalk-Kieselsäure-Glas, das zwischen 0,25 und 1 Gewichtsprozent Eisenoxyde enthält.

4. Glasscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Film als Hauptbestandteil Cobaltoxyd enthält.

5. Glasscheibe.nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Film nicht irisiert.

6. Verfahren zur Herstellung einer gebogenen Glasscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der ein Teil· mit einem Metalloxyd-

film überzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine einen Metalloxydfilm bildende Masse auf die Oberfläche einer flachen Glasscheibe aufgetragen und anschließend die flache Glasscheibe auf Glaserweichungstemperaturen erhitzt wird, so daß die Scheibe sich zu der gewünschten Krümmung durchbiegt und die Bindung des Metalloxydfilmes an die Glasoberfläche unterstützt wird, wobei die Menge der Masse so dünn gehalten wird, daß ein Metalloxydfilm von einer Dicke unterhalb 80 Millimikron entsteht, sie jedoch dick genug sein muß, die Lichtdurchlässigkeit des überzogenen Teils auf nicht mehr als 50% herabzusetzen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die überzogene, gebogene Scheibe nach dem Überziehen und Biegen gehärtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe vor dem Auftragen der filmbildenden Masse in ihre endgültige Form zugeschnitten wird. ao

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung einer filmbildenden Masse mit einem Gehalt an Cobaltsalz, das in der Lage ist, einen wärmeabsorbierenden Film zu bilden, der als Hauptbestandteil Cobaltoxyd enthält.

10. Fenster, z. B. Automobilrückfenster, bestehend aus einer Glasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder hergestellt nach den Verfahren der Ansprüche 6 bis 9.

11. Automobilwindschutzscheibe aus einem Paar gebogener Glasscheiben und einer zwischen den Scheiben eingeschobenen, klaren, durchsichtigen Kunststoffzwischenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Scheiben aus einer Scheibe nach einem der Anspräche 1 bis 5 besteht oder nach einem Verfahren der Ansprüche 6 bis 9 hergestellt wurde, wobei der Film in innigem Kontakt an deren Oberfläche anhaftet und sich quer über die genannte Scheibe erstreckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 809 699/275 12.58