DE112018004261T5 - Automobillaminat mit verbesserter optik - Google Patents

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Charles Stephen Voeltzel
Andres Fernando Sarmiento Santos
Pierre Mezeix
Jean-Marie Le Ny
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Abstract

Der Einsatz von kamerabasierten Sicherheitssystemen nimmt in modernen Automobilen rasant zu. Da sich die Branche auf Fahrzeuge mit voller Autonomie zubewegt, nehmen sowohl die Anzahl der erforderlichen Kameras als auch die Auflösung der Kameras zu. Gleichzeitig werden Windschutzscheiben, an denen viele Kameras montiert sind, größer und komplexer. Dies wirft Probleme im Bereich der Kameraoptik auf. Variationen in der Dicke des Glases und der Kunststoffschicht, Oberflächenfehlanpassung, Oberflächentextur und Designkrümmung des Glases in Verbindung mit dem oft geringen Installationswinkel können die optische Klarheit der Kameraoptik verringern. Diese optischen Abbildungsfehler werden während des Laminierungsprozesses weiter verstärkt, wenn die Schichten unter Druck miteinander verbunden werden. Das erfindungsgemäße Laminat verwendet eine Aussparung in der Kunststoffbindungsschicht an der Seite des Laminats, vorzugsweise im Sichtfeld der Kamera. Ein Laminierharz wird verwendet, um die Lücke zu füllen, die der Ausschnitt zwischen den beiden Glasschichten hinterlässt.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft das Gebiet der laminierten Automobilverglasung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Verwendung von kamerabasierten Sicherheitssystemen, die ein weites Sichtfeld und ein hohes Maß an optischer Klarheit erfordern, nimmt rasant zu. Während sich die Branche in Richtung einer vollständigen autonomen Fähigkeit bewegt, nehmen sowohl die Anzahl der Kameras als auch die Auflösung der Kameras zu. Gleichzeitig werden Windschutzscheiben, an denen viele Kameras montiert sind, größer und komplexer.
  • Die Hauptkameras erfordern ein hohes, nach vorne gerichtetes Sichtfeld und müssen daher normalerweise an der Windschutzscheibe und im Wischerbereich montiert werden. Frühe erste Anwendungen waren zur Nachtsicht. Heutzutage werden kamerabasierte Systeme verwendet, um ein breites Spektrum von Sicherheitsfunktionen bereitzustellen, einschließlich adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Hinderniserkennung, Spurverlassenswarnung und Unterstützung für den autonomen Betrieb. Viele dieser Anwendungen erfordern die Verwendung mehrerer Kameras. Ein klares, unverzerrtes Sichtfeld mit minimalen Doppelbildern und hervorragender MTF (Modulation Transfer Function, ein Maß dafür, wie gut ein Objektiv ein Bild auf einen Sensor abbildet) ist besonders wichtig, damit kamerabasierte Systeme wie beabsichtigt funktionieren. Für diese Systeme ist es wichtig, schnell zwischen Objekten zu unterscheiden, Text zu erfassen, Beschilderungen zu identifizieren und mit minimaler Beleuchtung arbeiten zu können. Mit zunehmender Auflösung der Kameras steigt ferner auch die Notwendigkeit eines klaren, verzerrungsfreien Sichtfelds.
  • Laminierte Windschutzscheiben werden hergestellt, indem zwei Scheiben aus getempertem (annealed) Glas unter Verwendung einer Zwischenschicht, die eine dünne thermoplastische Folie ist, miteinander verbunden werden, um die Glasschichten miteinander zu verbinden. Getempertes Glas ist Glas, das langsam von der Biegetemperatur über den Glasübergangsbereich abgekühlt wurde. Dieser Vorgang entfernt jede Spannung, die im Glas vom Biegevorgang zurück bleibt. Getempertes Glas zerbricht in große Scherben mit scharfen Kanten. Wenn laminiertes Glas zerbricht, werden die Scherben des zerbrochenen Glases durch die Kunststoffschicht zusammengehalten, ähnlich wie die Teile eines Puzzles, wodurch die strukturelle Integrität des Glases erhalten bleibt. Ein Fahrzeug mit einer zerbrochenen Windschutzscheibe kann weiterhin betrieben werden. Beim Aufprall hilft die Kunststoffbindungsschicht 4 auch dabei, das Eindringen von Gegenständen zu verhindern, die von außen auf das Laminat treffen, und im Falle eines Unfalls wird die Insassenretention verbessert.
  • Diese laminierte Konstruktion stellt Probleme im Bereich der Optik dar. Zum einen sieht die Kamera durch mindestens zwei Schichten gebogenen Glases, die durch eine dritte Schicht Kunststoff miteinander verbunden sind. Sekundärreflexionen von mehreren Oberflächen können zu einem Doppelbild führen. Die Krümmung des Glases kann in Verbindung mit dem oft geringen Installationswinkel auch zu einem Doppelbild beitragen und die optische Klarheit des Sichtfelds weiter verringern.
  • Weitere Probleme ergeben sich aus Variationen in der Dicke des Glases und der Kunststoffschicht, die zum Verbinden der beiden Glasschichten miteinander verwendet wird.
  • Der größte Teil des Flachglases der Welt wird nach dem Floatglasverfahren hergestellt, das erstmals in den 1950er Jahren auf den Markt gebracht wurde. Beim Floatglasverfahren werden die Rohstoffe in einem großen feuerfesten Gefäß geschmolzen, und dann wird das geschmolzene Glas aus dem Gefäß auf ein Bad aus geschmolzenem Zinn extrudiert, auf dem das Glas schwimmt. Die Dicke des Glases wird durch die Geschwindigkeit gesteuert, mit der das geschmolzene Glas aus dem Gefäß gezogen wird. Die Dicke des Floatglases kann aufgrund der sogenannten Zuglinienverzerrung über eine kurze Distanz typischerweise um +/-50 µm variieren. Dies ist das Ergebnis der mechanischen Mittel, die verwendet werden, um das geschmolzene Glas in ein dünnes Band auf der Floatglas-Floatanlage umzuwandeln. Wenn das Glas abkühlt und aushärtet, wird das Glasband auf Walzen übertragen.
  • Es gibt auch Unterschiede in der Dicke der Kunststoffbindungsschicht 4 (Zwischenschicht). Automobilzwischenschichten werden durch ein Extrusionsverfahren mit einer Dickentoleranz hergestellt, um Prozessschwankungen Rechnung zu tragen. Eine glatte Oberfläche neigt dazu, am Glas zu haften, was es schwierig macht, die Folie relativ zum Glas zu positionieren, und neigt auch dazu, Luft einzuschließen. Um die Handhabung der Kunststofffolie und das Entfernen von Luft (Entlüften) aus dem Laminat zu erleichtern, wird die Oberfläche des Kunststoffs normalerweise geprägt, was zu einer zusätzlichen Variation der Folie beiträgt.
  • Während diese Variationen an sich Verzerrungen verursachen können, werden die optischen Aberrationen durch den Laminierungsprozess weiter verstärkt. Während des Laminierens werden die beiden Glasschichten unter Druck zusammengedrückt und dort von der Kunststoffbindungsschicht dauerhaft gehalten. Jegliche Oberflächenunregelmäßigkeiten oder Dickenschwankungen führen zu einer Restspannung, die im Glas eingeschlossen ist. Dies ist insbesondere aufgrund der Materialeigenschaften von Glas ein Problem.
  • Glas ist eine transparente isotrope Substanz. Physikalische Eigenschaften wie der Brechungsindex hängen nicht von seiner Ausrichtung ab. Wenn jedoch eine mechanische Spannung auf Glas ausgeübt wird, wird es anisotrop. Im Fall von Glas ändert sich der Brechungsindex mit der Spannung. Dieses Phänomen ist als mechanische Doppelbrechung, Photoelastizität oder Spannungsdoppelbrechung bekannt. Die induzierte Doppelbrechung in Glas ist proportional zur ausgeübten Spannung.
  • Wenn Glas unter Spannung oder Druck gesetzt wird, zeigt es zwei verschiedene Brechungsindizes, die von der Polarisation abhängen; ein Brechungsindex für eine bestimmte Polarisationsachse und ein anderer für die senkrechte Achse dazu. Bei einem einfallenden nicht polarisierten Licht in einem Doppelbrechungsmaterial wird die Hälfte des Lichts durch einen Brechungsindex und die andere Hälfte durch einen anderen Brechungsindex beeinflusst, wodurch ein Effekt erzeugt wird, der allgemein als „Doppelbild“ und Verzerrung bekannt ist. Diese Eigenschaft ist in der Industrie gut bekannt und wird verwendet, um die Restspannung in Glas unter Verwendung einer polarisierten Lichtquelle und eines Polarisationsfilters zu messen.
  • Ein weiteres Problem bei Kameras, die nahe der Oberseite der Windschutzscheibe montiert sind, besteht darin, dass der getönte Sonnenschutz die Kamerasysteme stört. Daher muss bei einigen Windschutzscheiben, für die Kamerasysteme erforderlich sind, der Sonnenschutz entfernt oder durch andere Mittel als die typischen und wirtschaftlichen bereitgestellt werden. Einige der alternativen Mittel, die verwendet wurden, umfassen das Drucken des Sonnenschutzes auf die Zwischenschicht oder auf das Glas selbst sowie mechanische Beschattung.
  • Es wäre wünschenswert, diese Einschränkungen zu überwinden, indem eine laminierte Verglasung mit überlegener optischer Qualität und Leistung bereitgestellt wird.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine laminierte Verglasung mit überlegener optischer Qualität bereitzustellen, hergestellt durch Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Herstellen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht; Platzieren eines Einsatzes, der so bemessen ist, dass er in den Aussparungsbereich der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht passt; Laminieren der Verglasung; Injizieren eines Laminierharzes in den Aussparungsbereich; und Härten des Harzes. Der Einsatz besteht aus einem Material, an dem der Kunststoff nicht haftet und das Glas nicht zerkratzt oder beschädigt.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine laminierte Verglasung mit überlegener optischer Qualität bereitzustellen, hergestellt durch Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Herstellen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht; Bereitstellen eines Satzes von mindestens zwei Platten, die größer als der Aussparungsbereich bemessen sind; Befestigen der Platten an den gegenüberliegenden Glasoberflächen mit Dichtungsmitteln; Laminieren der Verglasung; Entfernen der Platten vom Laminat nach dem Laminierungsprozess; Füllen des von der Platte hinterlassenen Hohlraums mit einem Laminierharz; und Härten des Harzes.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine laminierte Verglasung mit überlegener optischer Qualität bereitzustellen, hergestellt durch Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Herstellen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht; Vorlaminieren der Verglasung; Erzeugen einer Öffnung durch die innere Glasschicht; Injizieren eines Laminierharzes in den Aussparungsbereich durch die Öffnung; Härten des Harzes; und Laminieren der Verglasung.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine laminierte Verglasung mit überlegener optischer Qualität bereitzustellen, hergestellt durch Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Laminieren der Verglasung; Entfernen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht durch einen Ablationsprozess, um einen Füllkanal zu erzeugen, der sich bis zum Rand des Glases erstreckt; Injizieren eines laminierten Harzes durch den Kanal; und Härten des Harzes.
  • Vorteile:
    • • Überlegene optische Qualität:
      • ◯ Reduziert die Verzerrung aufgrund von Abweichungen in der Krümmung des Glases.
      • ◯ Reduziert Verzerrungen aufgrund von Oberflächenunstimmigkeit;
      • ◯ Reduziert Verzerrungen aufgrund von Doppelbrechung;
      • ◯ Reduziert Verzerrungen aufgrund von Schwankungen der Glas- und Zwischenschichtdicke;
      • ◯ Reduziert Doppelbild-Effekt;
    • • Reduziert Restspannung;
    • • Reduziert die Bruchwahrscheinlichkeit;
    • • Unterstützt Kameras mit höherer Auflösung;
    • • Hergestellt unter Verwendung von Standardverfahren und -geräten für Automobilglas;
    • • Ermöglicht die Verwendung einer extrudierten Sonnenschutz-Kunststoffbindungszwischenschicht.
  • Figurenliste
    • 1 Querschnitt einer typischen Laminatkonstruktion.
    • 2 Explosionszeichnung eines Laminats gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 3A Isometrische Ansicht einer Windschutzscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 3B Vorderansicht der in 3A dargestellten Ausführungsform der Windschutzscheibe.
    • 4A Ansicht der Kameraoptik mit Einsatz gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 4B Ansicht der Kameraoptik mit entferntem Einsatz gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 5A Ansicht der Kameraoptik mit Füllrohren, die gemäß einer ersten Ausführungsform eingesetzt sind.
    • 5B Ansicht der Kameraoptik mit Laminierharz an einer Stelle gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 6A Querschnitt der Kameraoptik mit Einsatz gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 6B Querschnitt der Kameraoptik mit entferntem Einsatz gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 7A Querschnitt der Kameraoptik mit Füllrohren, die gemäß einer ersten Ausführungsform eingesetzt sind.
    • 7B Querschnitt der Kameraoptik mit Laminierharz an einer Stelle gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 8 Explosionsansicht eines Laminats gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 9A Isometrische Ansicht einer Ausführungsform einer Windschutzscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 9B Vorderansicht einer Ausführungsform einer Windschutzscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 10A Ansicht der Kameraoptik mit Einsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 10B Ansicht der Kameraoptik mit entferntem Einsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 11A Ansicht der Kameraoptik mit Füllrohren, die gemäß einer zweiten Ausführungsform eingesetzt sind.
    • 11B Ansicht der Kameraoptik mit Laminierharz an einer Stelle gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 12A Querschnitt der Kameraoptik mit Einsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 12B Querschnitt der Kameraoptik mit entferntem Einsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 13A Querschnitt der Kameraoptik mit Füllrohren, die gemäß einer zweiten Ausführungsform eingesetzt sind.
    • 13B Querschnitt der Kameraoptik mit Laminierharz an einer Stelle gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 14 Einfügen mit Perforationen gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 15 Einsetzen mit Perforationen und Kerben gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 16 Einsatz mit Perforationen, Kerben und Drahtverstärkung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 17 Geformter Einsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 18A Explosionsansicht eines Laminats mit einer Platte gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 18B Isometrische Ansicht eines Laminats mit Platte gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 19 Explosionsansicht eines Laminats mit Platte gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 20 Isometrische Ansicht eines Laminats mit einer Platte gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 21 Detailansicht der Platte gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 22A Querschnitt Hohlraum zur Kante und Platte mit O-Ring gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 22B Querschnitt Hohlraum zur Kante und Platte mit Dichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 22C Querschnitt Hohlraum nicht zur Kante und Platte mit O-Ring gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 22D Querschnitt Hohlraum nicht zur Kante und Platte mit Dichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 23A Querschnitt, der die Füllung vom Rand des Glases mit einem Rohr zeigt.
    • 23B Querschnitt, der Füllung durch Loch in einem Glas mit einem Rohr gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
    • 24 Querschnitt, der die LASER-Ablation von PVB gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
    • 25 Explosionsansicht eines Laminats mit sich verjüngendem Einsatz gemäß einer sechsten Ausführungsform.
    • 26 Querschnitt eines sich verjüngenden Einsatzes gemäß einer sechsten Ausführungsform.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Glas
    4
    Kunststoffbindungsschicht / Klebeschicht
    6
    Verdunkelung
    8
    Aussparung
    12
    Füllrohr
    14
    Einsatz
    15
    Platte
    16
    Laminierharz
    18
    Lücke / Hohlraum
    20
    Perforation
    21
    Sonnenschutz
    22
    Verstärkung
    23
    Abdichtung / O-Ring / Dichtung
    24
    Loch
    26
    Kerbe
    26
    LASER
    27
    LASER Oblation
    28
    Lasche
    30
    sich verjüngender Einsatz
    32
    Öffnung in Verdunkelung für die Kamera
    101
    Oberfläche eins
    102
    Oberfläche zwei
    103
    Oberfläche drei
    104
    Oberfläche vier
    201
    Äußere Schicht
    202
    Innere Schicht
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In den Zeichnungen und der Diskussion wird die folgende Beschreibung und Terminologie verwendet, um das Verfahren zur Herstellung einer laminierten Verglasung und die strukturellen Eigenschaften der Konfiguration einer laminierten Verglasung zu beschreiben, wie in 1 dargestellt. Ein typisches Automobillaminat besteht aus mindestens zwei unterschiedlichen Glasschichten, die durch zwischen ihnen angeordnete Kunststoffschichten getrennt sind. In der in dieser Figur gezeigten Ausführungsform sind die Außenglasschicht oder äußere Glasschicht 201 und die Innenglasschicht oder innere Glasschicht 202 durch eine Kunststoffschicht 4 (Zwischenschicht) dauerhaft miteinander verbunden. Es versteht sich, dass laminierte Verglasungen mit mehr als zwei Glasschichten und mehreren Kunststoffbindungsschichten gebildet werden können.
  • In der in 1 gezeigten Ausführungsform wird die Glasoberfläche, die sich an der Außenseite des Fahrzeugs befindet, als Oberfläche eins 101 oder die Oberfläche Nummer eins bezeichnet. Die gegenüberliegende Fläche der äußeren Glasschicht 201 ist Oberfläche zwei 102 oder die Oberfläche Nummer zwei. Die Glasoberfläche, die sich im Innenraum des Fahrzeugs befindet, wird als Oberfläche vier 104 oder die Oberfläche Nummer vier bezeichnet. Die gegenüberliegende Fläche der inneren Glasschicht 202 ist Oberfläche drei 103 oder die Oberfläche Nummer drei. Die Oberflächen zwei 102 und drei 103 sind durch die Kunststoffschicht 4 miteinander verbunden.
  • Daher besteht der erste Schritt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung darin, eine äußere Glasschicht 201, eine innere Glasschicht 202 und mindestens eine Kunststoffbindungsschicht 4 bereitzustellen. Die Kunststoffbindungsschicht 4 hat die Hauptfunktion, die Hauptflächen benachbarter Schichten miteinander zu verbinden. Das ausgewählte Material ist typischerweise ein klarer Kunststoff, wenn es mit einer anderen Glasschicht verbunden wird. Für den Automobilbereich ist Polyvinylbutyl (PVB) die am häufigsten verwendete Kunststoffbindungsschicht 4 oder Zwischenschicht. Zusätzlich zu Polyvinylbutyl können unter anderem lonoplastpolymere, Ethylenvinylacetat (EVA), vor Ort gegossenes (CIP), flüssiges Laminierharz und thermoplastisches Polyurethan (TPU) verwendet werden. Zwischenschichten sind mit verbesserten Funktionen erhältlich, die über das Verbinden der Glasschichten hinausgehen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung Zwischenschichten umfassen, die dazu bestimmt sind, Schall zu dämpfen, einen Farbton bereitzustellen und die Sonnenenergie absorbieren oder reflektieren. Solche Zwischenschichten bestehen ganz oder teilweise aus einer Kunststoffschicht, die weicher und flexibler ist als die normalerweise verwendeten Materialien oder die oben beschriebenen.
  • Das Laminierharz hat die gleiche Funktion wie die Kunststoffbindungsschicht. Das Laminierharz verbindet die gegenüberliegenden Flächen der Glasschichten miteinander. Durch Füllen des Hohlraums zwischen den Schichten mit einer Flüssigkeit nach dem Biegen und Laminieren wird die Restspannung im Glas verringert, wodurch die optische Klarheit des Laminats in diesem Bereich verbessert wird.
  • Das Laminierharz der Ausführungsformen ist im gehärteten Zustand im wesentlichen klar. Es hat einen an Glas angepassten Brechungsindex und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten ähnlich dem der PVB-Zwischenschicht, die auch in den Ausführungsformen verwendet wird. Das Harz wird durch Aussetzen gegenüber einer ultravioletten Lichtquelle gehärtet. Viele geeignete Laminierharze sind im Stand der Technik bekannt und können ausgetauscht werden, wenn geeignet, ohne vom Konzept der Erfindung abzuweichen. Das Harz kann aus natürlichen oder synthetischen, organischen oder anorganischen Verbindungen einschließlich nicht-petrochemischer abgeleiteter Verbindungen bestehen und verschiedene Methoden zur Härtung verwenden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Verdampfung, Katalyse und Wärme und jede Kombination der vorherigen. Die Viskosität kann auch über einen weiten Bereich variieren, abhängig von den verwendeten Füllmitteln und der erforderlichen Zykluszeit. Es können Verbindungen existieren, die nicht als Harze klassifiziert sind, die dieselbe Funktion erfüllen können. Solche Verbindungen können auch verwendet werden, ohne vom Konzept der Erfindung abzuweichen.
  • Das Laminierharz kann ferner so formuliert werden, dass es die Funktion der Kamera durch Änderungen des Brechungsindex, der Absorption, des Reflexionsvermögens, der Durchlässigkeit, des Frequenzgangs und anderer optischer Eigenschaften des gehärteten Harzes verbessert und ergänzt. Beispielsweise können dem Harz Absorber zugesetzt werden, um die Kameraelemente vor bestimmten Wellenlängen des Lichts zu schützen. Als ein anderes Beispiel kann das Harz verändert werden, um die optische Empfindlichkeit gegenüber Rot und Grün zu verbessern, um die Erfassung von Verkehrssignalen zu verbessern. Wie zu erkennen ist, kann eine Vielzahl von Funktionen auf die gleiche Weise eingeführt werden, wie wenn herkömmliche Filter mit Kameraoptik verwendet werden.
  • Sichtbare Lichtdurchlässigkeit durch die Windschutzscheibe muss im primären Sichtfeld des Fahrers mindestens 70% betragen, wie durch die regulatorischen Bestimmungen definiert. Durchlässigkeit für sichtbares Licht kann dem Bereich der Windschutzscheibe unter 70% liegen, der über der sogenannten AS1-Linie liegt, die die Obergrenze des Sichtfelds des Fahrers darstellt. Für jede Windschutzscheibe müssen die Buchstaben AS1 an der entsprechenden Stelle auf der Windschutzscheibe gedruckt sein, die den Beginn dieser imaginären Linie kennzeichnet. Dieser AS1-Teil der Windschutzscheibe ist häufig mit einem getönten Teil versehen, der als Sonnenschutz 20 bekannt ist. Der Sonnenschutz soll, wie der Name vermuten lässt, die Insassen vor den Sonnenstrahlen schützen. Der Sonnenschutz 20 wird durch Einbringen eines Farbstoffs in die extrudierte Kunststoffzwischenschicht hergestellt. Die Menge und Art des Farbstoffs bestimmt, wie wirksam der Sonnenschutz im Hinblick auf die Abschirmung der Sonne ist. Sonnenschutz 20 mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht von nur 2% sind bekannt, obwohl 20% typischer sind.
  • Der Sonnenschutz 20 ist nicht kompatibel mit Kamerasystemen, die so viel Licht wie möglich benötigen. Daher muss bei einigen Windschutzscheiben, die Kamerasysteme erfordern, der Sonnenschutz entfernt oder durch andere Mittel als das extrudierte Kunststoff-Zwischenschichtprodukt bereitgestellt werden, das typischerweise und aus wirtschaftlichen Gründen verwendet wird. Einige Alternativen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, ein gedrucktes Muster auf: dem Glas, der Kunststoffzwischenschicht oder einem Leistungsfilm und mechanischem Sonnenschutz oder Visieren. Durch Entfernen eines Teils des getönten Standard-Sonnenschutzes im Sichtfeld der Kamera und Ersetzen durch ein transparentes Laminierharz wird dieses Problem ebenfalls überwunden.
    Die verschiedenen Arten von Glas, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: die übliche Soda-Kalk-Sorte, die typisch für Automobilverglasungen, Gebäudefenster und Behälter ist, sowie Aluminosilicat, Lithiumaluminosilicat, Borosilicat, Glaskeramiken und die verschiedenen anderen anorganischen festen amorphen Zusammensetzungen, die einen Glasübergang durchlaufen und als Glas klassifiziert werden. Die Glasschichten der vorliegenden Erfindung können auch aus zusätzlichen Zusammensetzungen oder Beschichtungen bestehen. Einige dieser Zusammensetzungen können wärmeabsorbierende und/oder ästhetische Glaszusammensetzungen sowie Glas mit verschiedenen Arten von Beschichtungen sein, wie beispielsweise Infrarotreflektions-, Blendschutz- und Antireflektionsbeschichtungen. Beschichtungen können auf jede der Glasoberflächen aufgebracht werden.
  • Infrarotreflektierende Beschichtungen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, die verschiedenen Metall/Dielektrikum-Schichtbeschichtungen, die durch MSVD (Magnetrongesputterte Vakuumabscheidung) aufgebracht werden, sowie andere auf dem Fachgebiet bekannte Beschichtungen, die über Pyrolytik, Spray, CVD (chemische Gasphasenabscheidung), Tauchen und andere Methoden aufgebracht werden.
  • Infrarot reflektierende Filme umfassen sowohl metallisch beschichtete Substrate als auch optische Filme auf organischer Basis, die im Infrarot reflektieren. Das Laminieren von Filmen erfordert das Hinzufügen einer zusätzlichen Kunststoffbindungsschicht, die verwendet wird, um die gegenüberliegenden Flächen des Films mit den gegenüberliegenden Flächen der Glasschichten zu verbinden.
  • Glasschichten können getempert oder verstärkt werden. Im Allgemeinen gibt es zwei Verfahren, die verwendet werden können, um Glas zu verstärken. Es handelt sich um thermisches Verstärken (Stärken oder Härten), bei der das heiße Glas schnell abgekühlt (abgeschreckt) wird und chemisches Härten, das den gleichen Effekt durch eine chemische lonenaustauschbehandlung erzielt. Bei chemischen Härteprozessen werden Ionen in und nahe der Außenoberfläche des Glases durch größere Ionen ausgetauscht. Dadurch wird die äußere Glasschicht unter Kompression gesetzt. Kompressionsfestigkeiten von bis zu 1.000 MPa sind möglich.
  • Es wurde festgestellt, dass die Verwendung dünner Glasschichten die Bruchfestigkeit durch Stöße wie Steinschläge verbessert. Das dünnere Glas ist flexibler und absorbiert die Energie des Aufpralls, indem es verformt und dann zurückspringt, anstatt zu brechen, wie dies bei einer dickeren, steiferen Glasschicht der Fall ist. Ausführungsformen, die eine Borosilikat-Außenschicht umfassen, sind aufgrund der Art der Zusammensetzung außerdem wesentlich schlagfester als Kalknatronglas. Ausführungsformen, die eine chemisch gehärtete Schicht umfassen, zeigen aufgrund der hohen Oberflächenkompression solcher Gläser im Vergleich zu gewöhnlichem Kalknatronglas auch eine überlegene Schlagfestigkeit.
  • In der in den 2 - 7 gezeigten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Laminat mit zwei Glasschichten 201, 202, wobei jede gegenüberliegende Hauptflächen aufweist, die dauerhaft durch mindestens eine Kunststoffbindungsschicht 4 miteinander verbunden sind. Die Kunststoffbindungsschicht 4 kann mindestens eine Aussparung 8 in verschiedenen Bereichen aufweisen, in denen verschiedene Elemente montiert werden können, beispielsweise kann eine Aussparung 8 in dem Bereich angeordnet sein, in dem mindestens eine Kamera montiert werden kann. Der Kamerastandort kann sich im oberen mittleren Bereich der Windschutzscheibe befinden, der typischen Position bei Standardwindschutzscheiben. Andere Stellen an der Windschutzscheibe können verwendet werden.
  • Ein nachfolgender Schritt des Verfahrens besteht darin, eine Aussparung 8 in dem Abschnitt der Kunststoffbindungsschicht 4 vorzusehen, der sich bis zum Rand des Glases erstreckt, und eine Aussparung 8 im Sichtfeldbereich der Kamera der Windschutzscheibe ist. Der breiteste horizontale Abschnitt befindet sich am Rand der Gläser 201 und 202. In anderen Ausführungsformen kann sich die Aussparung vollständig innerhalb der Glaskante befinden.
  • Der nächste Schritt des Verfahrens besteht darin, einen Einsatz 14 zu platzieren, der in die Aussparung 8 der Kunststoffbindungsschicht 4 passt. Es muss ein ausreichender Abstand bereitgestellt werden, um die Ausrichtung zwischen dem Einsatz 14 und der Aussparung 8 unter Berücksichtigung des Toleranzstapels zu ermöglichen. In den gezeigten Ausführungsformen gibt es einen Abstand von 0,5 mm zwischen dem Einsatz 14 und der Kante der Aussparung 8 in der Kunststoffbindungsschicht 4.
  • Der Einsatz 14 kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden, das die erforderliche Festigkeit und Temperaturbeständigkeit bereitstellen kann. Die Materialauswahl hängt zumindest teilweise von der Form des Glases ab. Der Einsatz 14 muss ein Zusammendrücken der Glaslagen während des Laminierungsprozesses verhindern, während er ausreichend flexibel ist, um das Entfernen des Einsatzes 14 nach dem Laminieren zu erleichtern und zu ermöglichen. Das Material darf auch die Glasoberfläche nicht zerkratzen oder beschädigen. Einige der Materialien, die sich als geeignet erwiesen haben, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: Silikonkautschuk, Teflon® und Nylon.
  • Der folgende Schritt besteht darin, die Verglasung zu laminieren. Während des Zusammenbaus des Laminats wird der Einsatz 14 zwischen die Glasschichten 201, 202 gelegt und mit der Aussparung 8 in der Kunststoffbindungsschicht 4 ausgerichtet. Ein Autoklav wird verwendet, um Wärme und Druck auf ein zusammengesetztes Laminat auszuüben, um den Laminierungsprozess abzuschließen.
  • Nach dem Laminieren besteht der folgende Schritt darin, den Einsatz 14 aus dem Laminat zu entfernen, wobei an seiner Stelle ein Hohlraum 18 verbleibt, wie in 4B gezeigt. Der folgende Schritt besteht darin, den Hohlraum 18 mit einem transparenten Laminierharz zu füllen. Verfahren zur Herstellung von spritzgegossenen Kunststoffteilen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt, und jedes geeignete Verfahren kann verwendet werden, um den Hohlraum 18 mit einem transparenten Laminierharz 16 zu füllen, wie in 7 gezeigt. Viele solcher Harze sind bekannt und im Handel erhältlich. Eines mit einem Brechungsindex, der an Glas angepasst ist, das UV-gehärtet werden kann, ist bevorzugt. Die Art und Weise, in der das Harz 16 eingeführt werden kann, ist als Beispiel dargestellt. Hier wird das Füllen mit Füllrohrnadeln 12 mit 0,5 mm Durchmesser durchgeführt, was dem Abstand zwischen den betroffenen Oberflächen entspricht. Wie diskutiert, kann eine beliebige Anzahl von Verfahren verwendet werden, um den Hohlraum 18 zu füllen, ohne von der Absicht der Erfindung abzuweichen.
  • In Ausführungsformen, in denen sich die Aussparung 8 nahe der Glaskante befindet, kann es zweckmäßig sein, einen Einsatz 14 zu haben, der die gleiche Breite hat oder breiter ist als die Aussparung 8, um ein leichtes Entfernen des Einsatzes vom Laminat zu ermöglichen, nachdem der Laminierungsprozess abgeschlossen wurde (2-7). In einigen Ausführungsformen (wie die in den 8 - 17 gezeigt), insbesondere bei Panorama-Windschutzscheiben, bei denen die Oberkante der Windschutzscheibe weiter in die Dachlinie hineinragt, kann ein großflächiger Einsatz nicht erwünscht oder möglich sein. Außerdem kann eine unregelmäßige, abgerundete oder trapezförmige Form in einem Fall notwendig sein, in dem das Entfernen eines unregelmäßigen, abgerundeten oder trapezförmigen Einsatzes schwierig oder unmöglich wäre.
  • In der in den 8 - 17 gezeigten Ausführungsform ist der Einsatz 14 der Erfindung so gestaltet, dass er während des Entfernens auseinandergezogen werden kann, indem an einer oder mehreren Laschen 28 gezogen wird, die sich nach außen und über die Glaskante hinaus erstrecken. Auf den Abschnitt der Lasche 28 des Einsatzes 14 kann von der Außenseite des Laminats zugegriffen werden. In den beispielhaften Ausführungsformen ist die Lasche 28 des Einsatzes 14 so gestaltet, dass sie sich um mindestens 6 mm über die Glaskante hinaus erstreckt und eine Breite von weniger als 25 mm aufweist. Der in 14 gezeigte Einsatz 14 ist aus einer Folie aus 0,76-Silikonkautschuk hergestellt. Perforationen 20 werden in vertikaler Richtung hergestellt, die gerade ausreichen, um den Einsatz 14 während der Handhabung und Zusammenfügen des Laminats zusammenzuhalten. Die Perforationen 20 sind ungefähr 6 mm voneinander beabstandet.
  • Beim Ausüben von Kraft auf den Einsatz bricht das Material der Einsatzperforationen 20 und ermöglicht eine weitere Verformung des Einsatzes 14.
  • Die Perforationen 20 selbst können mit einer Perforationsbreite ausgebildet sein, so dass sie als Schlitze betrachtet werden könnten. Der Einsatz 14 kann in Abhängigkeit von der Glasdicke, den Autoklaven- und Verarbeitungsparametern, dem Einsatzmaterial und dem Design des Einsatzes 14 Lücken, Hohlräume, Schlitze oder andere Formen aufweisen. Der wesentliche Punkt besteht darin, eine Fläche aus nicht gestütztem Glas zu haben, die kleiner ist als diejenige, die das Stattfinden einer übermäßigen Verformung des Glases selbst und die damit einhergehende Erhöhung des Spannungsniveaus im Glas und der Bruchwahrscheinlichkeit ermöglicht. Solche Lücken, eher als nur Perforationen mit minimaler Breite, können das Entfernen des Einsatzes erleichtern, indem ein größerer Abstand innerhalb des Laminats gewährleistet wird.
  • Das für den Einsatz 14 ausgewählte Material sowie die Dicke des Materials bestimmen die Länge jeder Perforation und den Abstand. Die Perforationen 20 können die Form einer Reihe kleiner Kreise von Punkten annehmen, wie dies der Fall wäre, wenn ein LASER zum Erzeugen der Perforationen verwendet würde, wie dies üblicherweise bei Papierdokumenten der Fall ist, die einen Teil aufweisen müssen, der leicht abzutrennen ist.
  • Die Perforation kann durch eine Vielzahl von auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren erzeugt werden, je nach Eignung für das ausgewählte Material. Sie können geschnitten, gelasert, klingengeschnitten, geformt oder auf andere Weise geformt sein. Wenn das Material eine ausreichende Steifheit aufweist, so dass es während des Zusammenfügens leicht gehandhabt und bearbeitet werden kann, werden die Perforationen möglicherweise überhaupt nicht benötigt, wie in 15 dargestellt.
  • Ein nachfolgender Schritt des Verfahrens besteht darin, die Glasschichten und Kunststoffschichten zu laminieren. Nach dem Laminieren wird der Einsatz 14 in zwei getrennten Abschnitten entfernt, indem an jeder der beiden Laschen 28 gezogen wird, die von der Glaskante ausgehen. Wenn die Laschen 28 unter Spannung gesetzt werden, dehnt sich der Gummi und die Perforationen 20 reißen, wodurch sich die Segmente entfalten und weiter trennen können. Jede Lasche 28 kann unterschiedliche Dicken aufweisen, die dargestellte Ausführungsform hat eine Breite von ungefähr 12 mm, so dass die Segmente leicht durch den Spalt 18 gezogen werden können.
  • 15 zeigt den Einsatz von 14, der ferner zusätzliche Schnitte oder Kerben 26 umfasst, die gemacht wurden, um ein Binden des Einsatzes während des Entfernens zu verhindern. Eine Keilform ist gezeigt, aber wie zu erkennen ist, können andere Formen genauso effektiv oder sogar effektiver sein. Der Keil der beispielhaften Ausführungsform ermöglicht es dem Einsatz 14, sich leichter zu biegen.
  • In einigen Fällen, in denen der Einsatz 14 durch eine sehr enge Öffnung und / oder über einen größeren Abstand entfernt werden muss, kann eine größere Kraft erforderlich sein, um den Einsatz 14 zu entfernen. 16 zeigt den Einsatz von 15 mit einer dünnen Drahtverstärkung 22 mit hoher Zugfestigkeit, die in den Kunststoff des Einsatzes 14 eingebettet ist. Der Draht ist so bemessen, dass er der maximalen Kraft standhält, die erforderlich ist, um den Einsatz 14 vom Laminat zu entfernen. Dies kann auch verwendet werden, um auch eine schnellere Entfernungsrate zu ermöglichen. Es wurde festgestellt, dass ein fester Wolframdraht von 100 µm oder mehr gut funktioniert.
  • 17 zeigt eine alternative Ausführungsform des Einsatzes 14. In diesem Beispiel wird der Einsatz 14 durch Spritzgießen, Vakuumformen oder ein anderes auf dem Fachgebiet bekanntes Formverfahren gebildet, das für das ausgewählte Material geeignet ist. In der dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist eine einzelne Mittellasche 28 vorgesehen, die zuerst entfernt wird, was das Entfernen der verbleibenden zwei Segmente erleichtert. Der einfachere und gleichmäßigere Querschnitt ermöglicht eine leichtere Verformung des Einsatzes 14. Die Lücken sind durch die Dicke und Festigkeit des Glases sowie die maximal aufzubringende Kraft und die Dauer des Laminierungsprozesszyklus begrenzt.
  • Der folgende Schritt besteht darin, die Verglasung zu laminieren. Während des Zusammenfügens des Laminats wird der Einsatz 14 zwischen die Glasschichten 201, 202 platziert und mit der Aussparung 8 in der Kunststoffbindungsschicht 4 ausgerichtet. Ein Autoklav wird verwendet, um Wärme und Druck auf ein zusammengesetztes Laminat auszuüben, um den Laminierungsprozess abzuschließen.
  • Nach dem Laminieren besteht der folgende Schritt darin, den Einsatz 14 aus dem Laminat zu entfernen, wobei an seiner Stelle ein Hohlraum 18 verbleibt. Der folgende Schritt besteht darin, den Hohlraum 18 mit einem transparenten Laminierharz zu füllen. Verfahren zur Herstellung von spritzgegossenen Kunststoffteilen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt, und jedes geeignete Verfahren kann verwendet werden, um den Hohlraum 18 mit einem transparenten Laminierharz 16 zu füllen, wie in 7 gezeigt. Viele solcher Harze sind bekannt und im Handel erhältlich. Eines mit einem Brechungsindex, der an Glas angepasst ist, das UV-gehärtet werden kann, ist bevorzugt. Die Art und Weise, in der das Harz 16 eingeführt werden kann, ist beispielhaft dargestellt. Hier wird das Füllen mit Füllrohrnadeln 12 mit einem Durchmesser von 0,5 mm durchgeführt, was kleiner ist als der Abstand zwischen den betroffenen Oberflächen. Wie diskutiert, kann eine beliebige Anzahl von Verfahren verwendet werden, um den Hohlraum 18 zu füllen, ohne von der Absicht der Erfindung abzuweichen.
  • In einer anderen Ausführungsform (25-26) wird das Brechen des Hohlraumbereichs während des Laminierens durch das Einführen eines sich verjüngenden Einsatzes 30 in den Aussparungsbereich verhindert. Die Aussparungsgröße muss möglicherweise vergrößert werden, um zu verhindern, dass der Einsatz 30 in das Sichtfeld der Kamera eindringt, da der Einsatz ein permanenter Bestandteil der Windschutzscheibe wird. Ein Bruch während des Laminierungsprozesses ist das Ergebnis einer abrupten Änderung der Dicke der Zwischenschicht. Durch die Verwendung eines sich verjüngenden Einsatzes 30 wird die Änderungsrate der Dicke unter der Rate gehalten, die zum Bruch führt. Die Änderungsrate wird durch die Art des Glases, die Dicke der Kunststoffbindungsschicht, die Dicke der Glasschichten 2 und den Autoklavenzyklus bestimmt. Einige Experimente können erforderlich sein, um einen optimalen Wert zu erhalten. Während in den beispielhaften Ausführungsformen eine dreieckige Form gezeigt ist, besteht die einzige Anforderung darin, dass der Einsatz 30 eine Dicke aufweist, die ungefähr der der Kunststoffschicht am Startpunkt entspricht, und dass die Dicke am äußersten inneren Teil des Einsatzes 30 dünn genug ist, um keine Spannung im Glas zu induzieren, die hoch genug ist, um das Glas 2 zu zerbrechen. In den beispielhaften Ausführungsformen hat der Einsatz eine dreieckige, sich verjüngende Form, die etwa 0,76 mm nach außen ragt und sich am innersten Rand Null nähert. Die Breite des Einsatzes beträgt -18 mm.
  • In einer alternativen Ausführungsform, die in den 18 - 22 dargestellt ist, wird nach dem Schritt des Bereitstellens einer Aussparung 8 in dem Abschnitt der Kunststoffbindungsschicht 4 ein Satz von Platten 14 platziert, um die Glasschicht auf jeder Seite der Aussparung 8 in der Kunststoffbindungsschicht 4 abzudecken. Die Platten 14 werden verwendet, um ein Brechen des Glases zu verhindern, aber die auf das Glas während des Laminatprozesses ausgeübten Kräfte auf Bereiche zu verteilen, die die Festigkeit haben, ihnen zu widerstehen.
  • Glas wird laminiert, indem zuerst Luft aus dem zusammengesetzten Satz von Glas- und Kunststoffschichten entfernt wird. Als nächstes werden Wärme und Druck verwendet, um die Anordnung dauerhaft zu verbinden und ein Laminat zu bilden. Jede abrupte Änderung der Dicke der Zwischenschicht kann aufgrund des Hochvakuums und des auf die Anordnung ausgeübten Drucks zu einem Bruch führen. Die Kunststoffzwischenschicht wirkt als Drehpunkt, der die Kraft multipliziert. Während Glas eine sehr hohe Druckfestigkeit aufweist, ist es ein sprödes Material, das bei relativ geringer Zugspannung nachgibt. Die Platte 14 dient dazu, die ausgeübte Kraft zu verteilen und auf die Teile der Glasoberfläche zu übertragen, die vollständig durch die Kunststoffzwischenschicht gestützt werden.
  • Die Platte 14 muss größer als die Aussparung sein und die Aussparung vollständig bedecken, um die während des Laminierens ausgeübte Kraft auf die Teile der Glasoberfläche zu übertragen und zu verteilen, die von der Zwischenschicht gestützt werden. In den gezeigten Ausführungsformen ist die Platte 14 auf jeder Seite 12 mm größer als die Aussparung 8. Die Platte muss auch in der Lage sein, mit der Glasoberfläche mittels eines O-Rings, einer Dichtung oder eines anderen Dichtungsmittels 22 eine Dichtung zu bilden. Die Platte kann während des Laminierens mit allen geeigneten Mitteln an Ort und Stelle gehalten werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Klebeband, Klebstoff, Clips oder Klemmen.
  • Die Platte 14 kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden, das die erforderliche Festigkeit und Temperaturbeständigkeit bereitstellen kann. Die Platte 14 muss ein Zusammendrücken der Teile des Glases verhindern, die während des Laminierungsprozesses nicht von der Kunststoffbindungsschicht 4 gestützt werden. Einige der Materialien, die sich als geeignet erwiesen haben, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: Aluminium, Stahl und Kohlefaser.
  • Die Mittel zur Herstellung der Platte 14 hängen von der Form der Glasdicke, der Zusammensetzung, der Krümmung der Glasoberfläche, den Laminierungsparametern und dem für die Platte ausgewählten Material ab. Herstellungsmittel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: maschinelle Bearbeitung, Formen, Biegen und Gießen.
  • Die Platte 14 muss mit einem Dichtungsmittel 22 versehen sein. In einigen Ausführungsformen ist ein Schlitz in die Platte geschnitten, in den ein O-Ring 22 mit 3 mm Durchmesser eingesetzt ist. In anderen Ausführungsformen ist die Oberfläche der Platte mit einem weichen komprimierbaren Silikongummi mit niedriger Härte bedeckt. Die Dichtung dient auch dazu, Zerkratzen oder Beschädigen der Glasoberfläche von der Platte zu verhindern und eine Fehlanpassung zwischen der Platte und der Glasoberfläche zu ermöglichen. Für laminierte Windschutzscheiben ist eine Toleranz von +/- 1,5 mm typisch für die Glasoberfläche.
  • Die Aussparung 8 kann sich bis zur Glaskante erstrecken; in diesem Fall muss sich die Platte auch mindestens bis zur Glaskante erstrecken. Die zwei Platten 14 können durch jedes geeignete Verbindungsmittel mechanisch verbunden werden, um die Gesamtfestigkeit der Plattenanordnung zu erhöhen.
  • Der nächste Schritt ist das Laminieren der Verglasung. Während des Zusammenfügens des Laminats wird eine Platte 14 auf jede der Glasschichten 2 platziert und mit der Aussparung 8 in der Kunststoffbindungsschicht 4 ausgerichtet. Luft wird aus der Anordnung evakuiert. Ein Autoklav wird dann verwendet, um Wärme und Druck auf ein zusammengesetztes Laminat auszuüben, um den Laminierungsprozess abzuschließen.
  • Nach dem Laminieren ist der nächste Schritt Entfernen der Platten 14 vom Laminat.
  • Der nächste Schritt ist Füllen des Hohlraums 18 mit einem transparenten Laminierharz. Verfahren zur Herstellung von spritzgegossenen Kunststoffteilen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt, und jedes geeignete Verfahren kann verwendet werden, um den Hohlraum 18 mit einem transparenten Laminierharz zu füllen. Viele solcher Harze sind bekannt und im Handel erhältlich. Eines mit einem Brechungsindex, der an Glas angepasst ist, das UV-gehärtet werden kann, ist bevorzugt.
  • Die Art und Weise, in der das Harz 16 eingeführt werden kann, ist beispielhaft dargestellt. Der Hohlraum in der Kunststoffschicht erstreckt sich bis zum Rand des Glases und ermöglicht einen leichten Zugang zum Hohlraum. Das Füllen wird unter Verwendung einer Füllrohrnadel 12 mit einem Durchmesser von 0,5 mm durchgeführt, um das Harz zu injizieren, was kleiner als der Abstand zwischen den betroffenen Oberflächen ist. Wie diskutiert, kann eine beliebige Anzahl von Verfahren verwendet werden, um die den Hohlraum 18 zu füllen, ohne von der Absicht der Erfindung abzuweichen.
  • Wenn sich der Hohlraum nicht bis zum Rand des Glases erstreckt, muss ein Mittel bereitgestellt werden, um das Harz in den Hohlraum einzuführen und diesen zu füllen.
  • In einer Ausführungsform wird ein LASER 26 (24) verwendet, um eine Öffnung durch die innere Glasschicht in einem Bereich außerhalb des Sichtfelds der Kamera zu schneiden. Verfahren zum Schneiden und Bohren von Glas mittels LASER 26 sind im Fachgebiet bekannt. Ein Nano-Sekunden-gepulster LASER 26 oder vorzugsweise ein Femto-Sekunden-gepulster LASER 26 wird in Verbindung mit einem optischen Mittel verwendet, das einen Brennpunkt bereitstellt, der an oder unter der Außenfläche des Glases liegt. Wenn das Glas durch den LASER 26 entfernt wird, wird der Fokus eingestellt oder der LASER 26 selbst wird bewegt, um die Öffnung zu vertiefen. Auf diese Weise können Löcher 24 mit geringer Oberflächenrauheit erzeugt werden. Die Oberflächenrauheit ist wichtig, da sie ein Maß für die Qualität der Glasoberfläche ist. Eine glattere Oberfläche weist weniger und weniger schwere Oberflächendefekte auf. Eine glattere Oberfläche hat eine geringere Bruchwahrscheinlichkeit.
  • Eines der Hauptprobleme bei getempertem Glas, bei dem Löcher 24 durch das Glas gebohrt sind, besteht darin, dass die Löcher 24 dazu neigen, Schwachstellen zu erzeugen, die als Spannungskonzentratoren wirken, die zu Zerbrechen führen können. Dies liegt daran, dass Löcher 24 in Glas typischerweise eher durch Schleifen als durch herkömmliche Materialentfernungsverfahren hergestellt werden, die bei Metallen und Kunststoffen verwendet werden. Dies liegt daran, dass Glas ein sprödes Material ist. Während es ein nahezu perfektes elastisches Verhalten zeigt, erfährt es unter Spannung keine plastische Verformung. Unter Belastung verbiegt sich das Glas, verformt sich jedoch nicht, es sei denn, es wird bis zum Punkt des Zusammenbrechens gedrückt. Vor diesem Punkt biegt sich das Glas wieder in seine ursprüngliche Form zurück, wenn die Kraft entfernt wird. Infolgedessen kann es nicht mit denselben Methoden geschnitten, gebohrt oder anderweitig bearbeitet werden, die für Kunststoffe, Holz und Metalle verwendet werden. Das Glas wird zerbrechen. Die Löcher 24 müssen durch Abschleifen des Glases hergestellt werden. Darüber hinaus ist es wünschenswert, zwei Bohr- / Schleifmeißel zu verwenden, die sich in der Mitte der Glasdicke treffen, um Abplatzungen zu vermeiden, die auftreten, wenn ein einzelner Bohr- / Schleifmeißel durch die gegenüberliegende Seite austritt. Dieses Doppelmeißelverfahren trägt auch zu Defekten an der Oberfläche und in den Wänden des Lochs 24 bei, die ebenfalls zum Zerbrechen führen können.
  • Eines der anderen Probleme, die durch Löcher 24 in getempertem Glas verursacht werden, wird durch ein Phänomen verursacht, das als langsames Risswachstum bekannt ist. Der Schneid- und Schleifprozess hinterlässt Oberflächendefekte. Diese kleinen Defekte oder Risse in der Glasoberfläche neigen dazu, im Laufe der Zeit aufgrund von Feuchtigkeitseinwirkung zu wachsen. Das Wasser reagiert mit den Molekülen der Glaszusammensetzung und zwingt die Risse, sich weiter zu öffnen. Auf diese Weise neigt Glas ohne Aufprall oder zusätzliche Belastung zum Zusammenbrechen, wenn es lange genug Feuchtigkeit ausgesetzt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Löcher 24 unter Verwendung eines LASERS 26 hergestellt, nachdem das Biegen und Tempern des Laminats erreicht wurde. Die geringe Oberflächenrauheit (<5 µm) sorgt für eine außergewöhnlich starke und gleichmäßige Kante. Mit dem LASER 26 ist es auch möglich, schnell sehr kleine Löcher 24 (<6 mm Durchmesser) zu schaffen, die mit herkömmlichen Methoden physikalisch oder wirtschaftlich nicht möglich sind. Das Füllloch 24 des LASERs 26 kann einen Durchmesser von 1 mm oder sogar weniger haben.
  • Um ein kleines Risswachstum aus dem Loch 24 zu vermeiden, wird das Loch 24 nach dem Injizieren des Harzes in den Hohlraum ebenfalls mit Harz gefüllt. Auf diese Weise werden die mikroskopischen Defekte des Lochs 24 gefüllt, wodurch das Glas vor Feuchtigkeit geschützt wird und ein zusätzliches Bruchrisiko verhindert wird. Dies ist das gleiche Prinzip, auf dem der Prozess zur Reparatur beschädigter Windschutzscheiben basiert.
  • Neben dem bevorzugten Verfahren der Verwendung eines LASERS 26 zur Herstellung der Öffnung im Glas kann das erfindungsgemäße Verfahren auch durch herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Löchern 24 im Glas, wie bereits beschrieben, durchgeführt werden kann.
  • Während das bevorzugte Verfahren zur Durchführung der Erfindung darin besteht, ein Loch mittels eines LASERs 26 oder herkömmlicher (Schleif-) Verfahren zu erzeugen, kann das Loch 24 vor dem Biegen hergestellt werden. Dies hat Nachteile, die durch die Vorteile der Erzeugung des Lochs 24 im Flachglas und nicht im gebogenen Glas nach dem Biegen ausgeglichen werden können. In diesem Fall kann die Auswirkung auf den Biegevorgang zumindest etwas ausgeglichen werden, indem ein Einsatz verwendet wird, um die Öffnung während des Biegevorgangs vorübergehend zu füllen.
  • Anstatt ein Loch 24 durch das Glas zu erzeugen, um den Hohlraum mit Harz zu füllen, besteht ein alternatives Verfahren darin, einen LASER 26 zu verwenden, um die Kunststoffzwischenschicht nach dem Laminieren zu entfernen, wodurch ein Kanal erzeugt wird, der verwendet werden kann, um das Harz einzuführen und den Hohlraum zu füllen. Der LASER 26 ist mit einem optischen System ausgestattet, das die Strahlenergie auf einen kleinen Punkt unter der Glasoberfläche fokussieren kann. Auf diese Weise kann der Strahl durch das Glas hindurchtreten, ohne das Glas zu beschädigen. Dies ähnelt dem Prinzip, mit dem kleine feste transparente Blöcke hergestellt werden, in die dreidimensionale Bilder eingraviert und häufig als Souvenirs verkauft werden. Der Kunststoff wird durch die hohe Energie des fokussierten Strahls sauber abgetragen. Der Pfad muss am Rand des Glases beginnen, um eine Entlüftung zu ermöglichen, und verläuft dann nach innen zum Hohlraum des Kamerabereichs. Nach dem Füllen des Hohlraums wird der Kanal selbst ebenfalls mit Harz gefüllt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich der Hohlraum in einem wesentlichen Abstand von der Glaskante befindet, wo es schwierig wäre, vor dem Laminieren einen Füllkanal in der Kunststoffschicht bereitzustellen.
  • Der Kamerabereich selbst kann auch durch LASER 26-Ablation der Kunststoffschicht nach dem Laminieren gebildet werden. Zuerst werden ein oder mehrere Entlüftungs- / Füllkanäle gebildet. Dann wird auf die gleiche Weise der übrige Kunststoff durch den Ablationsprozess entfernt.
  • Es ist anzumerken, dass der Formungsprozess der laminierten Verglasung durch das im Stand der Technik verfügbare Standardherstellungsverfahren durchgeführt werden kann. Der typische Prozess umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein, die folgenden Schritte:
    • a) Schneiden des Glases in Form;
    • b) Behandeln der Glaskante;
    • c) Biegen des Glases durch Schwerkraft oder Pressen und Temperatur;
    • d) gegebenenfalls Verstärken des Glases;
    • e) Zusammenfügen der inneren Glasschicht, der äußeren Glasschicht und der Klebstoffschicht;
    • und f) Laminieren der Glasschichten und der Kunststoffschicht.
  • Ein optionaler Schritt besteht darin, die schwarze Verdunkelung 6 auf die Oberfläche zwei 102 und / oder die Oberfläche vier 104 des Glases zu drucken, um jegliche Trennlinie zu verbergen, die die Grenze zwischen dem injizierten Harz 16 und der Bindungsschicht 4 abgrenzt, wie in den 6 - 7 gezeigt.
  • Die Glasschichten werden unter Verwendung von Schwerkraftbiegen, Pressbiegen, Kaltbiegen oder einem anderen auf dem Fachgebiet bekannten herkömmlichen Mittel gebildet. Schwerkraft- und Pressbiegeverfahren zum Formen von Glas sind auf dem Fachgebiet gut bekannt und werden in der vorliegenden Offenbarung nicht diskutiert.
  • Bei Teilen mit minimaler Krümmung kann durch Kaltbiegen einer flachen Glasscheibe an die Kontur des Teils mindestens eine Glasschicht gebildet werden. Kaltbiegen ist eine relativ neue Technologie. Wie der Name schon sagt, wird das Glas kalt ohne Wärmeeinwirkung in seine endgültige Form gebogen. Dies ist möglich, weil mit abnehmender Glasdicke die Platten immer flexibler werden und gebogen werden können, ohne dass Spannungsniveaus eingeführt werden, die hoch genug sind, um die langfristige Bruchwahrscheinlichkeit signifikant zu erhöhen. Dünne Platten aus getempertem Kalknatronglas mit einer Dicke von etwa 1 mm können zu zylindrischen Formen mit großen Radien (größer als 6 m) gebogen werden. Wenn das Glas chemisch oder wärmeverstärkt ist, kann das Glas viel höheren Belastungen standhalten und kann entlang beider Hauptachsen gebogen werden. Das Verfahren wird hauptsächlich verwendet, um chemisch gehärtete dünne Glasscheiben (<1 mm) in Form zu biegen.
  • Zylinderformen können mit einem Radius in einer Richtung von mehr als 4 Metern gebildet werden. Formen mit zusammengesetzter Biegung, dh. solche, die in Richtung beider Hauptachsen gekrümmt sind, können mit einem Krümmungsradius in jeder Richtung von nur ungefähr 8 Metern gebildet werden. Natürlich hängt viel von der Oberfläche der Teile, den Glasarten und der Dicke der Substrate ab.
  • Das kalt gebogene Glas bleibt unter Spannung und neigt dazu, die Form der gebogenen Schicht, mit der es verbunden ist, zu verzerren. Daher muss die Form der gebogenen Schicht möglicherweise kompensiert werden, um die Spannung auszugleichen. Bei komplexeren Formen mit hohem Krümmungsniveau muss das flache Glas möglicherweise vor dem Kaltbiegen teilweise thermisch gebogen werden.
  • Das kalt gebogene Glas bleibt unter Spannung und neigt dazu, die Form der gebogenen Schicht, mit der es verbunden ist, zu verzerren. Daher muss die gebogene Schicht ausgeglichen werden, um die Spannung auszugleichen. Bei komplexeren Formen mit hoher Krümmung muss das flache Glas möglicherweise vor dem Kaltbiegen teilweise thermisch gebogen werden.
  • In den gezeigten Ausführungsformen kann die Anordnung gebildet werden, indem eine der Schichten durch Schwerkraftbiegen gebogen wird und die andere Glasschicht darauf angeordnet wird, um kalt gebogen zu werden. Zusammen mit der dazwischen angeordneten Kunststoffbindungsschicht wird die Anordnung in einen sogenannten Vakuumbeutel gelegt. Der Vakuumbeutel ist ein luftdichter Satz von Kunststofffolien, die die Anordnung einschließen und an den Kanten miteinander verbunden sind, wodurch die Luft aus der Anordnung evakuiert werden kann und auch Druck auf die Anordnung ausgeübt wird, wodurch die Schichten in Kontakt gebracht werden. Die Anordnung in dem evakuierten Vakuumbeutel wird dann erwärmt, um die Anordnung abzudichten. Die Anordnung wird als nächstes in einen Autoklaven gestellt, der die Anordnung erwärmt und hohen Druck ausübt. Dies vervollständigt den Kaltbiegeprozess, da sich das flache Glas an dieser Stelle an die Form der gebogenen Schicht angepasst hat und dauerhaft befestigt ist. Das Kaltbiegeverfahren ist einem auf dem Fachgebiet bekannten Standardverfahren für Vakuumbeutel / Autoklaven sehr ähnlich, mit der Ausnahme, dass dem Glasstapel eine ungebogene Glasschicht hinzugefügt wird.
  • Es sollte auch angemerkt werden, dass ein Fachmann erkennen kann, dass die Erfindung zusätzlich zur Windschutzscheibe auf andere Laminate und Positionen angewendet werden kann. Die Windschutzscheibe ist bislang nur die häufigste Stelle und die einzige gesetzlich vorgeschriebene Position, die aus laminiertem Sicherheitsglas bestehen muss.
  • Windschutzscheibenverzerrungen werden mit automatisierten Scanning-Geräten gemessen und in Millidioptrien üblicherweise als Konturdiagramm der Windschutzscheibe quantifiziert. Dioptrien werden verwendet, um die Stärke einer Linse zu messen. Millidioptrien ist der Kehrwert seiner Brennweite in Kilometern. Die Grenzwerte liegen typischerweise im Bereich von 100 bis 500 Millidioptrien, abhängig von dem Bereich der Windschutzscheibe, in dem die Verzerrung auftritt. Unter Verwendung der beschriebenen Verfahren wurden überraschende und unerwartete Ergebnisse erhalten. In einem Experiment, bei dem mit einer zufälligen Probe von gebogenem Glas aus der normalen Serienproduktion gearbeitet wurde, wurde die maximale Verzerrung im Kamerabereich einer Windschutzscheibe in Standardproduktion von -200 Millidioptrien auf unter 100 Millidioptrien reduziert. In einigen Experimenten wurde die Verzerrung auf unter 50 Millidioptrien reduziert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
    • A. Die Windschutzscheibe hat eine standardmäßige 2,1 mm dicke äußere Glasschicht 201 und eine innere Glasschicht 202. Die schwarze Verdunkelung 6 wird auf die Oberfläche zwei und die Oberfläche vier aufgebracht. Die schwarze Verdunkelung umrahmt den Sichtbereich der Kamera und dient auch dazu, die Grenze zwischen der PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 und dem Harz 16 zu verdecken. Im Sichtfeld der Kamera wird eine Aussparung 8 aus der 0,76 mm dicken PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 hergestellt. Die Aussparung 8 hat eine Tiefe von ungefähr 170 mm und eine Breite von ungefähr 175 mm, wobei die innerste Breite 6 mm geringer ist als die Breite am Rand des Glases, um eine Verjüngung zu erzeugen. Dies gibt der Aussparung 8 einen leichten Zugwinkel, der das Entfernen des Einsatzes nach dem Laminieren erleichtert. Ein Einsatz 14, der 0,5 mm kleiner als die Aussparung 8 und 6 mm länger ist, so dass der Einsatz 14 über die Glaskante hinausragt, besteht aus 0,76 mm Silikongummi. Der Einsatz 14 sollte sich außerhalb der Glaskante erstrecken, um das Entfernen nach dem Laminieren zu erleichtern. Gleichzeitig darf der verlängerte Teil die Laminierung nicht beeinträchtigen. Eine Verlängerung von 6 mm ermöglicht die Verwendung von Vakuumkanälen, um die Anordnung ohne Modifikation zu entlüften. Nach dem Biegen werden die Glasschichten 201, 202 zusammengesetzt und der Einsatz 14 zwischen die Glasschichten in die Aussparung 8 gelegt. Die Anordnung wird dann laminiert. Nach dem Laminieren wird der Einsatz 14 aus dem Laminat entfernt, wobei ein Hohlraum 18 zurückbleibt. Das Laminat wird in die vertikale Position gebracht und die Füllrohrnadeln 12 werden in den Hohlraum eingeführt. Ein transparentes optisches Laminierharz 16 wird dann unter Verwendung einer Präzisionsdosierpumpe in den Hohlraum 18 injiziert. Die Füllrohrnadeln 12 werden heraus gezogen, wenn der Füllstand des Harzes 16 ansteigt. Bei Bedarf können Bewegung und Vakuum verwendet werden, um Luft zu entfernen. Das Harz kann mittels ultraviolettem Licht gehärtet werden.
    • B. Die Windschutzscheibe von Ausführungsform 1 wird durch Aufbringen einer infrarotreflektierenden Beschichtung auf die Oberfläche zwei weiter verbessert.
    • C. Die Windschutzscheibe von Ausführungsform 1 wird durch Hinzufügen eines infrarotreflektierenden Films und einer zweiten Kunststoffbindungsschicht mit einer Dicke von etwa 0,38 mm weiter verbessert. Der Film wird zwischen die beiden Bindungsschichten gelegt. Die Dicke des Einsatzes wird entsprechend auf 1,15 mm erhöht.
    • D. Die Windschutzscheibe von Ausführungsform 1 wird durch die Verwendung einer schalldämpfenden Kunststoffbindungsschicht weiter verbessert.
    • E. Die Windschutzscheibe von Ausführungsform 1 wird durch die Verwendung einer wärmeabsorbierenden Kunststoffbindungsschicht weiter verbessert.
    • F. Die Windschutzscheibe von Ausführungsform 1 wird durch eine auf die Kunststoffbindungsschicht gedruckte Verdunkelung weiter verbessert.
    • G. Die Windschutzscheibe von Ausführungsform 3 wird durch eine auf den Kunststofffilm gedruckte Verdunkelung weiter verbessert.
    • H. Die Windschutzscheibe hat eine standardmäßige, 2,1 mm dicke, äußere Glasschicht 201 und eine 2,1 mm innere Glasschicht 202. Schwarze Verdunkelung wird auf die Oberfläche zwei 102 und die Oberfläche vier 104 aufgebracht. Die schwarze Verdunkelung umrahmt den Sichtbereich der Kamera und dient auch dazu, die Grenze zwischen dem PVB und dem Harz 16 zu verdecken. Im Sichtfeld der Kamera wird eine Aussparung 8 in der 0,76 mm dicken PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 hergestellt. Die Aussparung 8 hat eine Tiefe von ungefähr 170 mm und eine Breite von ungefähr 175 mm und einen rechteckigen Laschenabschnitt 28 mit einer Breite von 24 mm, der die Glaskante mit dem Hauptaussparungsbereich verbindet. Ein Einsatz 14 mit Perforationen 20, die 0,5 mm kleiner als die Aussparung 8 sind, und mit Laschen 28, die 6 mm über die Glaskante hinausragen, wird aus 0,76 mm Silikongummi hergestellt, wie in 8 dargestellt. Die Laschen 28 sollten sich außerhalb der Glaskante erstrecken, um das Entfernen nach dem Laminieren zu erleichtern. Gleichzeitig darf der verlängerte Teil die Laminierung nicht beeinträchtigen. Eine Verlängerung von 6 mm ermöglicht die Verwendung von Vakuumkanälen, um die Anordnung ohne Modifikation zu entlüften. Nach dem Biegen werden die Glasschichten 201 und 202 zusammengebaut und der Einsatz 14 zwischen die Glasschichten in die Aussparung 8 gelegt. Die Anordnung wird dann laminiert. Nach dem Laminieren wird der Einsatz 14 aus dem Laminat entfernt, indem nacheinander an den Laschen gezogen wird, wodurch die Perforationen 26 reißen und der Einsatz sich trennt und entfaltet, wobei ein Hohlraum 18 zurückbleibt. Das Laminat wird in die vertikale Position gebracht und die Füllrohrnadeln 12 werden in den Hohlraum eingeführt. Ein transparentes optisches Laminierharz 16 wird dann unter Verwendung einer Präzisionsdosierpumpe in den Hohlraum 18 injiziert. Die Füllrohrnadeln 12 werden heraus gezogen, wenn der Füllstand des Harzes 16 ansteigt. Bei Bedarf können Bewegung und Vakuum verwendet werden, um Luft zu entfernen. Das Harz kann mittels ultraviolettem Licht gehärtet werden.
    • I. Die Windschutzscheibe hat eine standardmäßige, 2,1 mm dicke, äußere Glasschicht 201 und eine 2,1 mm innere Glasschicht 202. Schwarze Verdunkelung wird auf die Oberfläche zwei 102 und die Oberfläche vier 104 aufgebracht. Die schwarze Verdunkelung umrahmt den Sichtbereich der Kamera und dient auch dazu, die Grenze zwischen dem PVB und dem Harz 16 zu verdecken. Im Sichtfeld der Kamera wird eine Aussparung 8 in der 0,76 mm dicken PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 hergestellt. Die Aussparung 8 hat eine Tiefe von ungefähr 170 mm und eine Breite von ungefähr 175 mm und einen rechteckigen Laschenabschnitt 28 mit einer Breite von 12 mm und einer Länge von 30 mm, der die Glaskante mit dem Hauptaussparungsbereich verbindet. Eine Platte 14 wird aus 3 mm Stahl hergestellt, die die Glaskante vollständig bedeckt und sich von der Außenkante bis mindestens 12 mm über die Außenkante der inneren Abschnitte der Aussparung hinaus erstreckt. In die Platte wird eine Rille geschnitten, und die Platte ist mit einem O-Ring 22 mit 3 mm Durchmesser versehen. Nach dem Biegen werden die Glasschichten 201 und 202 zusammengesetzt und eine Platte 14 wird auf die 101- und 104-Oberfläche der beiden Glasschichten gelegt, die so positioniert sind, dass sie den Aussparungsbereich 8 in der Kunststoffschicht bedecken. Die Platten werden mit Klebeband an Ort und Stelle gehalten. Die Anordnung wird dann laminiert. Nach dem Laminieren werden die Platten 14 vom Laminat entfernt. Das Laminat wird in die vertikale Position gebracht und die Füllrohrnadel 12 wird in den Hohlraum eingeführt. Ein transparentes optisches Laminierharz 16 wird dann unter Verwendung einer Präzisionsdosierpumpe in den Hohlraum 18 injiziert. Die Füllrohrnadel 12 wird heraus gezogen, wenn der Füllstand des Harzes 16 ansteigt. Bei Bedarf können Bewegung und Vakuum verwendet werden, um Luft zu entfernen. Das Harz wird mittels ultraviolettem Licht gehärtet.
    • J. Die Windschutzscheibe hat eine standardmäßige, 2,1 mm dicke, äußere Glasschicht 201 und eine 2,1 mm innere Glasschicht 202. Schwarze Verdunkelung wird auf die Oberfläche zwei 102 und die Oberfläche vier 104 aufgebracht. Die schwarze Verdunkelung umrahmt den Sichtbereich der Kamera und dient auch dazu, die Grenze zwischen dem PVB und dem Harz 16 zu verdecken. Im Sichtfeld der Kamera wird eine Aussparung 8 in der 0,76 mm dicken PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 hergestellt. Die Aussparung 8 hat eine Tiefe von ungefähr 170 mm und eine Breite von ungefähr 175 mm und befindet sich mit der Oberkante der Aussparung ungefähr 75 mm von der Oberkante des Glases entfernt. Eine Platte 14 ist aus 3 mm Stahl hergestellt, die die Glaskante vollständig bedeckt und sich von der Außenkante bis mindestens 12 mm über die Außenkante der inneren Abschnitte der Aussparung hinaus erstreckt. In die Platte wird eine Rille geschnitten, und die Platte ist mit einem O-Ring 22 mit 3 mm Durchmesser versehen. Nach dem Biegen werden die Glasschichten 201 und 202 zusammengesetzt und eine Platte 14 wird auf die 101- und 104-Oberfläche der beiden Glasschichten gelegt, die so positioniert sind, dass sie den Aussparungsbereich 8 in der Kunststoffschicht bedecken. Die Platten werden mit Klebeband an Ort und Stelle gehalten. Die Anordnung wird dann laminiert. Nach dem Laminieren werden die Platten 14 vom Laminat entfernt. Das Laminat wird in die vertikale Position gebracht und die Füllrohrnadel 12 wird in den Hohlraum eingeführt. Ein transparentes optisches Laminierharz 16 wird dann unter Verwendung einer Präzisionsdosierpumpe in den Hohlraum 18 injiziert. Die Füllrohrnadel 12 wird herausgezogen, wenn der Füllstand des Harzes 16 ansteigt. Bei Bedarf können Bewegung und Vakuum verwendet werden, um Luft zu entfernen. Das Harz wird mittels ultraviolettem Licht gehärtet.
    • K. Die Windschutzscheibe der 3 hat eine standardmäßige, 2,1 mm dicke, äußere Glasschicht 201 und eine 2,1 mm innere Glasschicht 202. Schwarze Verdunkelung wird auf die Oberfläche zwei 102 und die Oberfläche vier 104 aufgebracht. Die schwarze Verdunkelung umrahmt den Betrachtungsbereich der Kamera und dient auch dazu, die Grenze zwischen dem PVB und dem Harz 16 zu verdecken. Im Sichtfeld der Kamera wird eine Aussparung 8 aus der 0,76 mm dicken PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 hergestellt. Die Aussparung 8 hat eine Tiefe von ungefähr 170 mm und eine Breite von ungefähr 175 mm und befindet sich mit der Oberkante der Aussparung ungefähr 75 mm von der Oberkante des Glases entfernt. Nach dem Biegen wird ein sich verjüngender rechteckiger Einsatz innerhalb des Aussparungsbereichs platziert, um ein Brechen während des Zusammenfügens zu verhindern. Die Anordnung wird dann laminiert. Nach dem Laminieren wird das Laminat in die vertikale Position gebracht und die Füllrohrnadel 12 wird in den Hohlraum eingeführt. Ein transparentes optisches Laminierharz 16 wird dann unter Verwendung einer Präzisionsdosierpumpe in den Hohlraum 18 injiziert. Die Füllrohrnadel 12 wird heraus gezogen, wenn der Füllstand des Harzes 16 ansteigt. Bei Bedarf können Bewegung und Vakuum verwendet werden, um Luft zu entfernen. Das Harz wird mittels ultraviolettem Licht gehärtet.
    • L. Ein Laser 26 wird verwendet, um ein Loch 24 in der inneren Glasschicht der Windschutzscheibe von Ausführungsform 5 zu erzeugen, das dann verwendet wird, um den Hohlraum zu füllen. Das Loch 24 selbst wird ebenfalls mit Laminierharz gefüllt und das Harz wird dann gehärtet.
    • M. Ein Laser 26 wird verwendet, um das PVB der Windschutzscheibe von Ausführungsform 5 abzutragen, wodurch ein Kanal erzeugt wird, der dann verwendet wird, um den Hohlraum mit Laminierharz zu füllen. Der Kanal selbst ist ebenfalls mit Laminierharz gefüllt und das Harz wird dann gehärtet.
    • N. Die Windschutzscheibe hat eine standardmäßige, 2,1 mm dicke, äußere Glasschicht 201 und eine 2,1 mm innere Glasschicht 202. Schwarze Verdunkelung wird auf die Oberfläche zwei 102 und die Oberfläche vier 104 aufgebracht. Die schwarze Verdunkelung umrahmt den Betrachtungsbereich der Kamera und dient auch dazu, die Grenze zwischen dem PVB und dem Harz 16 zu verdecken. Im Sichtfeld der Kamera wird eine Aussparung 8 aus der 0,76 mm dicken PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 hergestellt. Die Aussparung 8 hat eine Tiefe von ungefähr 170 mm und eine Breite von ungefähr 175 mm und einen rechteckigen Laschenabschnitt 28 mit einer Breite von 12 mm und einer Länge von 30 mm, der die Glaskante mit dem Hauptaussparungsbereich verbindet. Eine Platte 14 wird aus 3 mm Stahl hergestellt, die die Glaskante vollständig bedeckt und sich von der Außenkante bis mindestens 12 mm über die Außenkante der Innenabschnitte des Aussparungs hinaus erstreckt. In die Platte wird eine Rille geschnitten, und die Platte ist mit einem O-Ring 22 mit 3 mm Durchmesser versehen. Nach dem Biegen werden die Glasschichten 201 und 202 zusammengesetzt und eine Platte 14 wird auf die Oberfläche 101 und 104 der beiden Glasschichten gelegt, die so positioniert sind, dass sie den Aussparungsbereich 8 in der Kunststoffschicht bedecken. Die Platten werden mit Klebeband an Ort und Stelle gehalten. Die Anordnung wird dann laminiert. Nach dem Laminieren werden die Platten 14 vom Laminat entfernt. Das Laminat wird in die vertikale Position gebracht und die Füllrohrnadel 12 wird in den Hohlraum eingeführt. Ein transparentes optisches Laminierharz 16 wird dann unter Verwendung einer Präzisionsdosierpumpe in den Hohlraum 18 injiziert. Die Füllrohrnadel 12 wird heraus gezogen, wenn der Füllstand des Harzes 16 ansteigt. Bei Bedarf können Bewegung und Vakuum verwendet werden, um Luft zu entfernen. Das Harz wird mittels ultraviolettem Licht gehärtet.
    • O. Die Windschutzscheibe hat eine standardmäßige, 2,1 mm dicke, äußere Glasschicht 201 und eine 2,1 mm innere Glasscheibe 202. Schwarze Verdunkelung wird auf die Oberfläche zwei 102 und die Oberfläche vier 104 aufgebracht. Die schwarze Verdunkelung umrahmt den Betrachtungsbereich der Kamera und diente auch dazu, die Grenze zwischen dem PVB und dem Harz 16 zu verdecken. Im Sichtfeld der Kamera wird eine Aussparung 8 aus der 0,76 mm dicken PVB-Kunststoffbindungsschicht 4 hergestellt. Die Aussparung 8 hat eine Tiefe von ungefähr 170 mm und eine Breite von ungefähr 175 mm und befindet sich mit der Oberkante der Aussparung ungefähr 75 mm von der Oberkante des Glases entfernt. Eine Platte 14 ist aus aus 3 mm Stahl hergestellt, die die Glaskante vollständig bedeckt und sich von der Außenkante bis mindestens 12 mm über die Außenkante der Innenabschnitte der Aussparung hinaus erstreckt. In die Platte wird eine Rille geschnitten, und die Platte ist mit einem O-Ring 22 mit 3 mm Durchmesser versehen. Nach dem Biegen werden die Glasschichten 201 und 202 zusammengesetzt und eine Platte 14 wird auf die Oberfläche 101 und 104 der beiden Glasschichten gelegt, die so positioniert sind, dass sie den Aussparungsbereich 8 in der Kunststoffschicht bedecken. Die Platten werden mit Klebeband an Ort und Stelle gehalten. Die Anordnung wird dann laminiert. Nach dem Laminieren werden die Platten 14 vom Laminat entfernt. Das Laminat wird in die vertikale Position gebracht und die Füllrohrnadel 12 wird in den Hohlraum eingeführt. Ein transparentes optisches Laminierharz 16 wird dann unter Verwendung einer Präzisionsdosierpumpe in den Hohlraum 18 injiziert. Die Füllrohrnadel 12 wird heraus gezogen, wenn der Füllstand des Harzes 16 ansteigt. Bei Bedarf können Bewegung und Vakuum verwendet werden, um Luft zu entfernen. Das Harz wird mittels ultraviolettem Licht gehärtet.
  • Es versteht sich, dass diese Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Ein Fachmann wird verstehen, dass zahlreiche Variationen und Modifikationen durchgeführt werden können, die nicht vom Geist der Erfindung abweichen, der nur durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Herstellung einer laminierten Verglasung, umfassend: Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Herstellen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht; Platzieren eines Einsatzes, der so bemessen ist, dass er in den Aussparungsbereich der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht passt; Laminieren der Verglasung; Injizieren eines Laminierharzes in den Aussparungsbereich; und Härten des Harzes.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, zwischen dem Schritt des Laminierens der Verglasung und dem Schritt des Injizierens eines Laminierharzes, den Schritt des: Entfernens des Einsatzes vom Laminat.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Einsatz mit mindestens einem Laschenabschnitt versehen ist, der sich bis zum Rand des Glases erstreckt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Einsatz mit einer Serpentinenform versehen ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Einsatz mit Perforationen versehen ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Einsatz eine Dicke aufweist, die ungefähr der der Kunststoffbindungsschicht entspricht.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einsatzbreite verjüngt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Glasschichten kaltgebogen ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die laminierte Verglasung getempert oder verstärkt ist.
  10. Laminierte Verglasung, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.
  11. Laminierte Verglasung nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Infrarot reflektierende Beschichtung oder einen Infrarot reflektierenden Film.
  12. Laminierte Verglasung nach Anspruch 10, wobei mindestens eine der Glasschichten kaltgebogen ist.
  13. Laminierte Verglasung nach Anspruch 10, wobei mindestens eine der Glasschichten chemisch gehärtet ist.
  14. Laminierte Verglasung nach Anspruch 10, wobei mindestens eine der Glasschichten eine Dicke von weniger als etwa 1,6 mm aufweist, vorzugsweise zwischen etwa ,04 mm und etwa 1,2 mm.
  15. Verfahren zur Herstellung einer laminierten Verglasung, umfassend: Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Herstellen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht; Bereitstellen eines Satzes von mindestens zwei Platten, die größer als der Aussparungsbereich bemessen sind; Befestigen der Platten an die gegenüberliegenden Glasoberflächen mit Dichtungsmitteln; Laminieren der Verglasung; Entfernen der Platten vom Laminat nach dem Laminierungsprozess; Füllen des von der Platte hinterlassenen Hohlraums mit einem Laminierharz; und Härten des Harzes.
  16. Verfahren zur Herstellung einer laminierten Verglasung, umfassend: Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Herstellen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht; Vorlaminieren der Verglasung; Erzeugen einer Öffnung durch die innere Glasschicht; Injizieren eines Laminierhazes in den Aussparungsbereich durch die Öffnung; Härten des Harzes; und Laminieren der Verglasung.
  17. Verfahren zur Herstellung einer laminierten Verglasung, umfassend: Bereitstellen einer äußeren Glasschicht, einer inneren Glasschicht und mindestens einer Kunststoffbindungsschicht zwischen der äußeren Glasschicht und der inneren Glasschicht; Laminieren der Verglasung; Entfernen mindestens eines Aussparungsbereichs in der mindestens einen Kunststoffbindungsschicht durch einen Ablationsprozess, um einen Füllkanal zu erzeugen, der sich bis zum Rand des Glases erstreckt; Injizieren eines Laminierharzes durch den Kanal; und Härten des Harzes.
DE112018004261.8T 2017-08-23 2018-08-23 Automobillaminat mit verbesserter optik Pending DE112018004261T5 (de)

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