DE1256845B - Windschutzscheibe und Verfahren sowie Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C03b

Deutsche Kl.: 32 a - 27/00

Nummer: 1 256 845

Aktenzeichen: V 22638 VI b/32 a

Anmeldetag: 13. Juni 1962

Auslegetag: 21. Dezember 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Windschutzscheibe aus vorgespanntem Glas, bei der weniger vorgespannte Scheibenteile von stärker vorgespannten Scheibenteilen umgeben sind, und richtet sich ferner auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung.

Weil bei der Zerstörung einer aus einheitlich vorgespanntem Glas bestehenden Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge die Sicht des Fahrers beeinträchtigt wird, ist bereits die Forderung erhoben worden, Windschutzscheiben aus vorgespanntem Glas zu schaffen, die dem Fahrer bei der Zerstörung der Scheibe eine bessere Durchsicht durch die zerstörte Scheibe auf die vor ihm liegende Fahrbahn erlauben.

Es ist bereits eine Windschutzscheibe aus vorgespanntem Glas mit stark vorgespannten Teilen und anderen wenig oder nicht vorgespannten Teilen bekannt, bei der die weniger oder nicht vorgespannten Teile kleine Inseln bilden, deren jede völlig durch eine stark vorgespannte Zone umgeben ist (deutsche Patentschrift 710 670). Diese bekannte Windschutzscheibe weist neben stark vorgespannten senkrechten Streifen auch stark vorgespannte, durchgehende waagerechte Streifen auf. Die stark vorgespannten waagerechten Streifen haben durchgehende, waagerecht verlaufende Bruchlinien im Fall der Zerstörung der Scheibe zur Folge. Durchgehende waagerechte Bruchlinien beeinflussen jedoch die Sicht des Fahrers besonders nachteilig, insbesondere wenn die Windschutzscheibe geneigt gebaut ist, wie es heute allgemein üblich ist.

Es ist weiter eine Windschutzscheibe bekanntgeworden, bei der in der an sich gleichmäßig vorgespannten Oberfläche der Scheibe schmale, nicht oder nur schwach vorgespannte Streifen ausgespart sind, welche Zonen von stark vorgespanntem Glas begrenzen, indem sie diese entweder völlig umgeben oder indem sie sich von einer Kante der Glasscheibe bis zur anderen erstrecken (deutsche Patentschrift 855 765). Durch diese Streifen wird die Ausbreitung des Bruches über diese Streifen hinaus verhindert, so daß nur ein Teil der Scheibe zu Bruch geht. Dabei können jedoch durchgehende Bruchkanten stehenbleiben und Anlaß zu Verletzungen geben.

Zum Stand der Technik gehört ferner eine Windschutzscheibe, bei der in einer stark vorgespannten Glasscheibe Barrieren gegen die Ausbreitung des Bruches gebildet sind, die von einem Rand der Glasscheibe bis zum gegenüberliegenden Rand laufen und eine Fortsetzung der Sprünge über die Barriere hinweg verhindern (deutsche Patentschrift 1016 415). Auch bei dieser Windschutzscheibe kann eine durch-Windschutzscheibe und Verfahren sowie
Vorrichtung zu ihrer Herstellung

Anmelder:

Compagnie de Saint-Gobain,

Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt: '

Dr. Hans Meyer, Merkstein;
Dipl.-Ing. Hans Dieter Peetz, Aachen

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 26. Mai 1962 (898 877)

gehende Bruchkante stehenbleiben. Außerdem ist das angestrebte Ziel der Sichtverbesserung nur unvollkommen erreicht, weil auch der im Sichtfeld des Fahrers liegende Bereich zerstört werden kann.

Schließlich ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Windschutzscheiben aus vorgespanntem Glas mit einem Sichtfeld bekannt, bei dem das Glas im Sichtfeld auf einander berührenden, vorzugsweise kreisförmigen Zonen und in den Randbereichen auf sich teilweise überschneidenden Zonen beblasen wird (deutsche Patentschrift 1098 680). Dieses Verfahren führt zu einer Windschutzscheibe, bei der im Fall eines Bruches im Sichtbereich größere Bruchstücke allseitig von kleinen Bruchstücken umgeben sind und bei der wiederum über die gesamte Scheibenbreite durchgehende Sprünge entstehen.

Gerade solche durchgehenden waagerechten Sprünge beeinträchtigen aber die Sicht des Fahrers besonders, weil bei dem üblichen schrägen Einbau der Scheibe die horizontalen Bruchflächen in ihrer Projektion auf den Fahrer zu breiter erscheinen und damit enger zusammenrücken. Außerdem reflektieren sie das von oben einfallende Licht und behindern auch auf diese Weise die Sicht des Fahrers.

Die Erfindung will die Nachteile der bekannten Windschutzscheiben beseitigen und schlägt zu diesem Zweck ausgehend von einer Windschutzscheibe, bei

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der weniger vorgespannte Scheibenteile von stärker vorgespannten Scheibenteilen umgeben sind, vor, daß längs der oberen und unteren Kante der Scheibe stark vorgespannte Randbereiche verlaufen, welche durch dazu im wesentlichen senkrechte, stark vorgespannte Streifen verbunden sind, die einen solchen Abstand voneinander haben, daß die dazwischenliegenden Streifen in der Grüßenordnung der zulässigen Bruchstücke liegen.

Mit Hilfe eines derart ausgebildeten Spannungssystems innerhalb der Scheibe werden durchgehende waagerechte Sprünge vermieden. Die waagerechten Sprunglinien kommen nämlich bereits in kurzer Entfernung von der Entstehungsstelle der Zerstörung zum Stillstand oder werden in die senkrecht verlaufenden stark vorgespannten Streifen abgelenkt.

Bei der erfindungsgemäßen Scheibe breitet sich die Bruchfront nicht kreisförmig aus; vielmehr verlaufen die Sprünge in den dem Ausgangspunkt der Zerstörung benachbarten stark vorgespannten vertikalen Streifen nach oben und unten bis zu den Randzonen und dringen dann von oben bzw. unten in die nachfolgenden normal vorgespannten senkrechten Streifen ein. Die weniger vorgespannten Streifen zerbrechen infolge der sie umgebenden stärker vorgespannten Streifen ebenfalls, zerfallen jedoch in größere Bruchstücke. Die Abmessungen dieser Bruchstücke sind durch die Breite der Streifen etwa gegeben.

Durch die Erfindung wird also erreicht, daß die Bruchlinien auf dem Umweg über die Randzonen im wesentlichen senkrecht verlaufen. Dabei haben die weniger vorgespannten Streifen die Aufgabe, die senkrecht auf sie zulaufende Bruchwelle abzubremsen, damit das Bruchbild so schnell wie möglich durch die außen herumlaufenden Bruchlinien bestimmt wird.

Der Effekt, daß bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Windschutzscheibe der Bruchverlauf in der angegebenen Weise beeinflußt werden kann, indem sich die Fortpflanzungsgeschwindigkeit in gewünschten Richtungen verzögern und in anderen Richtungen beschleunigen läßt, war nicht zu erwarten und ist für den Fachmann überraschend. Es konnte jedoch sowohl durch Untersuchung der Bruchkanten der einzelnen Bruchstücke hinsichtlich der »Wallnerschen Linien«, die bekannterweise Rückschlüsse auf die Richtung des Sprungverlaufes ermöglichen, als auch durch hochfrequenzkinematographische Aufnahmen eindeutig festgestellt werden, daß die Bruchlinien den geschilderten Verlauf nehmen. Insbesondere zeigen die hochfrequenzkinematographischen Aufnahmen, daß der Bruch in den oberen und unteren Randbereichen der Scheibe voreilt und vom Rand her in die senkrechten, stark vorgespannten Streifen einschießt.

Das Verfahren zur Herstellung einer Windschutzscheibe der oben geschilderten Art geht aus von einer gleichmäßigen Erwärmung der Scheibe und anschließender, örtlich unterschiedlicher Abkühlung, die erfindungsgemäß in der oberen und unteren Randzone und in dazu senkrechten Streifen stärker erfolgt als in den Bereichen zwischen den senkrechten Streifen. Die unterschiedliche Abkühlung erreicht man beispielsweise dadurch, daß die stärker vorzuspannenden Streifen durch direktes Aufblasen eines Kühlmediums gekühlt werden, während die dazwischenliegenden weniger stark vorzuspannenden Streifen keiner direkten Beblasung unterzogen werden. Man kann bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens so vorgehen, daß der stärkere Wärmeentzug entlang den vorbestimmten vertikalen Streifen auf beiden Seiten der Scheibe längs der gleichen Erzeugenden erfolgt, kann das Verfahren jedoch auch so abändern, daß der Wärmeentzug längs der vertikalen Streifen auf den beiden Oberflächen der Scheibe um einen gewissen Betrag, vorzugsweise um den halben Abstand zweier nebeneinanderliegender Streifen versetzt erfolgt. Die Abkühlung erfolgt vorzugsweise unter vertikaler Hin- und Herbewegung von mit Austrittsöffnungen für ein gasförmiges Kühlmedium versehenen Blaskästen.

Das Verfahren läßt sich auch so durchführen, daß die Bewegung der Blaskästen zweckmäßig bereits vor Beendigung des Abblasvorganges abgebrochen wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs-

gemäßen Verfahrens bedient sich zweckmäßig zweier zwischen sich die Glasscheibe aufnehmender, mit

ao Blasdüsen besetzter Blaskästen und zeichnet sich dadurch aus, daß die Düsen im mittleren Bereich der Blaskästen in voneinander einen gegenüber dem Abstand in den Randbereichen vergrößerten Abstand aufweisende Reihen gruppiert sind. Dabei können die im mittleren Bereich der Blaskästen liegenden Düsenreihen der beiden Blaskästen entweder genau einandere gegenüberliegen oder gegeneinander um den halben Abstand dieser Düsenreihen versetzt sein.
Gegebenenfalls kann man die Düsenreihe auch zu Schlitzdüsen zusammenfassen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei der Vorrichtung eine voneinander getrennte Luftzufuhr zu den Düsen im Randbereich und den Düsen im mittleren Bereich vorgesehen.

Die Düsen selbst können entweder alle unabhängig von der Form der Scheiben senkrecht zur Symmetrieebene des Ofens oder an jeder Stelle der Scheibe in Richtung der jeweiligen Krümmungsradius angeordnet sein.

Es hat sich gezeigt, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren um so exakter durchführen läßt, je geringer der Abstand der Blasdüsen von der Oberfläche der Glasscheibe ist. Wegen der Beschädigungsgefahr für die Scheibe kann dieser Abstand jedoch nicht beliebig klein gewählt werden. Verwendet man Düsen mit sehr kleinem Durchmesser, beispielsweise in der Größenordnung von 2 mm, dann lassen sich auch bei größerem Düsenabstand von den Scheiben ausgezeichnete Ergebnisse erzielen.

Zur Erleichterung des Betriebes werden die Düsen im mittleren Bereich vorzugsweise in ihrem Abstand von der sie tragenden Blaskastenoberfläche einstellbar ausgebildet.

Man kann den mittleren Bereich der Blaskästen auch als einen gegen eine Rückstellkraft verschiebbaren Träger für die Düsen dieses Bereiches ausbilden.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Bruchbild einer erfindungsgemäßen Scheibe,

F i g. 2 in schematischer Darstellung die Ausbreitung der Bruchwelle von der Entstehungsstelle des Bruches,

F i g. 3 eine Ansicht einer Blasvorrichtung in Richtung der Blasdüsen,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Blasvorrichtung im wesentlichen längs der Linie IV-IV der F i g. 3,

F i g. 5 eine Seitenansicht der Blasvorrichtung nach Fig. 4,

F i g. 6 einen Teilausschnitt aus der Blasvorrichtung nach den F i g. 3 bis 5,

F i g. 7 einen Ausschnitt der Blasdüsenfläche in der Ansicht gegen die Düsen und

F i g. 8 einen Schnitt durch eine Blasvorrichtung mit einem beweglichen Blaskasten zum Beblasen des mittleren Scheibenbereiches.

In dem in F i g. 1 wiedergegebenen Ausschnitt einer Windschutzscheibe sind mit 1 die stark vorgespannten Randzonen, mit 2 die ebenfalls stark vorgespannten senkrechten Streifen und mit 3 die weniger stark vorgespannten Streifen in der Sichtzone der Scheibe angedeutet.

Fig. 2 zeigt schematisch eine gesamte Windschutzscheibe mit den Merkmalen der Erfindung. Man erkennt die stark vorgespannten Randzonen 1, die dazu senkrecht verlaufenden und in sie übergehenden stark vorgespannten Streifen 2 und die weniger stark vorgespannten Streifen 3, die in der Skizze schraffiert dargestellt sind.

Bei 4 ist schematisch der Ausgangspunkt einer Zerstörung angedeutet. Die vom Punkt 4 aus verlaufenden gestrichelten Linien grenzen die Bereiche ein, innerhalb derer die Bruchwellen auf die Randzone zulaufen. Dort breiten sich diese Bruchwellen in waagerechter Richtung aus und dringen von dort her in die normal vorgespannten vertikalen Streifen 2 ein. Der Verlauf der Sprünge ist durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet.

Die durchgezogenen Linien 5 stellen die Bruchfront einen Augenblick nach dem Ausgang der Zerstörung vom Punkt 4 dar.

Aus F i g. 3 erkennt man einen Blaskasten 6 mit einer Luftzuführung 7. Vor dem Blaskasten ist die Scheibe 8 angedeutet, deren mittlerer oder Sichtbereich 9 entsprechend der Erfindung ausgebildet ist. Die Blasflächen 10 an den Blaskästen 6 und 6 α sind in der Mitte bei 11 und 11 α ausgespart. Diese Stellen nehmen ebene Bleche 12 und 12 a auf, die so dick ausgebildet sind, daß sie durch den Blasluftdruck sich nicht nennenswert durchbiegen. Auf diesen Blechen 12 und 12 a sind Blasdüsen 13 und 13 a montiert, von denen nur einige wiedergegeben sind, während der Rest lediglich durch jeweils eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Bei der wiedergegebenen Ausführungsform sind die Düsen 13 und 13 a in senkrechten Reihen nebeneinander gegenüberstehend angeordnet.

An Stelle der ebenen Einsatzbleche 12 und 12 a kann man auch gewölbte Einsatzbleche verwenden, die der Biegung der Scheibe entsprechend geformt sind. Um zu gewährleisten, daß die entsprechenden Düsenreihen der beiden Blaskästen 6 und 6 a die gleiche Mantelerzeugende beblasen, müssen sie entsprechend dem Krümmungsradius an jeder Stelle der Scheibe 8 durch Änderung der Abstände der Düsenreihe aufeinander abgestimmt werden.

Wie man insbesondere aus F i g. 5 erkennt, ist die Luftzufuhr für den Randbereich von derjenigen für den mittleren oder Sichtbereich getrennt. Dies erreicht man beispielsweise dadurch, daß man den Bereich 11 bzw. 11 α völlig von dem übrigen Blaskasten trennt und an besondere Zuführungsleitungen 17 a, 18 a anschließt, die von der Hauptzuführungsleitung 7 bzw. 7 a abzweigen und gegebenenfalls ein Regelorgan 19 aufweisen. Der Luftdruck für den mittleren oder Sichtzonenbereich kann also durch das Regelorgan 19 gesondert eingestellt und auf einer geeigneten Höhe gehalten werden.

Um den Abstand der Düsen 13 und 13 α von der Glasscheibe 8 genau einstellen und gegebenenfalls ändern zu können, sind nach F i g. 6 die sich konisch verjüngenden Düsen 13, 13 α über einen großen Teil ihrer Lange bei 14 bzw. 14 a mit einem Gewinde versehen, das in Muttern 15 bzw. 15 a, die in den Einsatzblechen 12, 12 α befestigt sind, hin- und hergeschraubt werden kann. Im Randbereich der Scheibe 8 weisen die Düsen die normale Anordnung auf, wie man aus F i g. 7 erkennt. Mit 16 sind die Düsen im Randbereich bezeichnet, deren vertikale Reihen voneinander den Abstand b aufweisen, während die Düsen 13 im mittleren Bereich in Reihen angeordnet sind, die einen Abstand α aufweisen.

Es wurde bereits erwähnt, daß es besonders vorteilhaft ist, den Abstand der Blasdüse 13, 13 a von der Oberfläche der Scheibe 8 so gering wie möglich zu halten. Da aber zum Einführen der Glasscheibe aus der Biegevorrichtung in die Blasvorrichtung ein gewisser Mindestabstand der Blaskästen Voraussetzung ist, werden in weiterer Ausbildung der Erfin-

dung die Teile der Blaskästen, welche den mittleren oder Sichtzonenbereich beblasen, beweglich gelagert. Eine Ausführungsmöglichkeit hierfür ist in F i g. 8 wiedergegeben. Gemäß dieser Figur gleiten die die Blasdüsen 13, 13 α aufnehmenden Kästen 20, 20 a auf Führungen 21, 21a und sind im wiedergegebenen Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Lederbeläge 22, 22 a mit der Hauptblas vorrichtung verbunden. Die Federn 23 und 23 α sorgen dafür, daß die Kästen 20 und 20 α normalerweise in der zurückgezogenen Stellung stehen. Sie sind jedoch so bemessen, daß der Blasdruck ausreicht, um die Blasdüsen in ihre vordere Stellung vorzufahren. Die Vorbewegung der Blasflächen kann in gleicher Weise durch eine mechanische oder elektrische Vorrichtung hervorgerufen werden.

Um ein besonders gleichmäßiges Bruchbild der weniger vorgespannten Streifen zu erhalten, ist es zweckmäßig, die schwingende Bewegung der Blaskästen 6 und 6 a während des Abblasens für gewisse Zeit zu unterbrechen. Besonders vorteilhaft ist es, bei Beginn des Abblasens die Kästen 6 und 6 α zwischen 2 und 5 Sekunden eine Schwingbewegung ausführen zu lassen, die man dann bis zum Ende des Abblasvorganges unterbricht. Die Blaskästen können dabei in beliebiger oder auch in einer vorher festgelegten Stellung stillgesetzt werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die wiedergegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So können beispielsweise an Stelle der senkrechten Düsenreihen auch entsprechende Düsenschlitze zur Anwendung kommen. Ebenso ist es möglich, statt einer Bewegung der Blaskästen vor der stillstehenden Scheibe die Scheibe vor den stillstehenden Düsen vorbeizubewegen.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Windschutzscheibe, bei der weniger vorgespannte Scheibenteile von stärker vorgespannten Scheibenteilen umgeben sind, dadurch g e kennzeichnet, daß längs der oberen und der unteren Kante der Scheibe stark vorgespannte Randbereiche (1) verlaufen, welche durch dazu im im wesentlichen senkrechte, stark vorge-

spannte Streifen (2) verbunden sind, die einen solchen Abstand voneinander haben, daß die dazwischenliegenden Streifen in der Größenordnung der zulässigen Bruchstücke liegen.

2. Verfahren zur Herstellung einer Windschutzscheibe nach Anspruch 1 durch gleichmäßige Erwärmung der Scheibe und anschließende örtlich unterschiedliche Abkühlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung der Scheibe in der oberen und unteren Randzone (1) und in dazu senkrechten Streifen (2) stärker erfolgt als in den Bereichen (3) zwischen den senkrechten Streifen (2).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stärkere Abkühlung entlang den senkrechten Streifen (2) auf beiden Seiten der Scheibe an genau gegenüberliegenden Stellen erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stärkere Abkühlung ent- ao lang den senkrechten Streifen auf beide Oberflächen der Scheibe gegeneinander vorzugsweise um den halben Abstand zweier nebeneinanderliegender Streifen versetzt erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4 unter Ver-Wendung sich hin- und herbewegender, mit Austrittsöffnungen für ein gasförmiges Kühlmedium versehener Blaskästen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Blaskästen bereits vor Beendigung des Abblasvorganges abgebrochen wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5 mit zwischen sich die Glasscheibe aufnehmenden, mit Blasdüsen besetzten Blaskästen, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (13, 13 ä) im mittleren Bereich der Blaskästen (6, 6 a) in voneinander einen gegenüber dem Abstand in den Randbereichen vergrößerten Abstand aufweisenden Reihen gruppiert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im mittleren Bereich der Blaskästen (6, 6 a) liegenden Düsenreihen der beiden Blaskästen gegeneinander um den halben Abstand dieser Düsenreihen versetzt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenreihen im mittleren Bereich zu Schlitzdüsen zusammengefaßt sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch voneinander getrennte Luftzufuhr zu den Düsen im Randbereich und zu den Düsen im mittleren Bereich.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen im mittleren Bereich in ihrem Abstand von der sie tragenden Blaskastenoberfläche (12, 12a) einstellbar sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen im mittleren Bereich auf einem in Richtung der Glasscheibe (8) gegen eine Rückstellkraft (23, 23 a) verschiebbaren Träger (20, 20a) montiert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften·¹
Deutsche Patentschriften Nr. 710 670, 855 765,
415, 1 098 680.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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