DE1430135A1

DE1430135A1 - Schichtglas

Info

Publication number: DE1430135A1
Application number: DE19621430135
Authority: DE
Inventors: Davis Sen Curtis Woodward
Original assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Current assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Priority date: 1961-05-04
Filing date: 1962-05-04
Publication date: 1968-11-28
Also published as: GB993943A; NL278047A; ES278359A1

Description

I/ ⁵O=WEM=I⁸R=H-SEILER H. STEHMANN

DIPLOM-INGENIEURE Dl PLOM-I N Q ENI EUR BERLIN-QRUNEWALD PATENTANWÄLTE nürnbers a LYNARSTRASSE 1 E S S E N W E I N S T R. 4-β TELEFON: 97 Θ7 28 und 97 67 81 TELEFON: 26035 und 26Ο47 TELEeRAMM-ADRESSEl SEILWEHRPATENT TELES RAMM-ADRESSE : STEHPATENT BANKKONTO: BANKKONTEN: BERLINER BAMK A.-G.. BERLIN-HALENSEE , DEUTSCHE BANK A.G. NÜRNBERG Nr. 1454 DEP.-KASSE 36, GIROKONTO NR. 97 35Θ VOLKSBANK FÜRTH'BAY., KONTO-Nr. 4624 POSTSCHECK-KONTOi BERLIN-W 5938 POSTSCHECK-KONTO! NÜRNBERG 670

J. PFENMING, Dipl.Ing. 1430135

Berlin, den 4. Mai 1962
Kn/P.

Libbey-Owens-Ford Glass Company, 608 Madison Avenue Toledo, Ohio (USA)

Sohichtglaa

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden US-Anmeldung Serial Mo. 107 687 vom 4·. Mai 1961 in Anspruch genommen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verbesserte Schichtglas-Konstruktionen, die, obgleich sie nicht auf irgendeinen bestimmten Zweck beschränkt sein sollen, besonders brauchbar als Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen sind.

Bei modernen Kraftfahrzeugen besteht die Windschutzscheibe aus einer einzelnen Scheibe von geschiohtetem Sicherheitsglas, die sich über die Karosserie des Wagens erstreckt und nach hinten in einem Winkel zur Vertikalen geneigt ist. Des weiteren ist die Windschutzscheibe gekrümmt und umfasst schärfer gebogene End- oder Flügelabschnitte, die sich nach hinten gegen die Karosserie des Wagens erstrecken.

Solche geschichteten Glaswindschutzscheiben bestehen gewöhnlich

aus zwei Glasscheiben von etwa der gleichen Dicke, d.h. 3_f2 mm,

809810/0493

Für das AuftragsvethöKnis gilt die Gebührenordnung der Deutsdien Patentanwaltskammer. — Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Berlin-Charlotten bürg bzw, Nürnberg- Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung.

und einer zwischengelegten Schicht aus Polyvinylbutyral-Kunststoff mit einer Dicke von G,38 mm, der mit den beiden Glasscheiben zur Bildung einer einheitlichen Konstruktion verklebt ist. Zum Zwecke der Vereinfachung soll diese Art einer Windschutzscheibe nachstehend als "symmetrische" Windschutzscheibe bezeichnet werden. Das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer speziellen geschichteten Windschutzscheibe« die "asymmetrisch" in der Weise ist, dass die Glasscheiben verschiedene Dicken besitzen. Insbesondere soll eine der Glasscheiben eine Dicke über 3,2 mm besitzen, während die andere Glasscheibe eine Dicke unter 3,2 mm haben soll. Des weiteren ist die Kunststoffzwischenschicht, obwohl es nioht immer notwendig ist, vorzugsweise dicker als die Kunststoffzwischenschicht en, die bisher benutzt wurden. Wenn die verbesserte Windschutzscheibe in einen Kraftwagen eingebaut wird, soll die dickere Glasscheibe nach aussen zeigen und wird nachstehend als "äuSere" Scheibe bezeichnet, während die dünnere Scheibe nach innen gerichtet ist und die "innere" Scheibe darstellt.

Obgleich die heute benutzten Schichtglas-Windsohutzscheiben beträohtliche Sicherheitseigenschaften zum Schutz des Fahrers und der anderen Insassen des Kraftwagens besitzen, führt die vorliegende Erfindung zu einer verbesserten Sohichtkonstruktion mit neuen und speziellen Eigenschaften, die einen noch grösseren Schutz vor Gegenständen bieten, die die Windschutzscheibe von aussen treffen, sowie die Wahrscheinlichkeit der Verletzung der Insassen wegen eines Anschlages des Kopfes oder anderen Teilen des Körpers gegen die Windschutzscheibe bei einem Unfall vermindern.

- 3 ■ .

809810/0Λ95

Zu den wichtigen Zielen der Erfindung gehört daher die Schaffung einer geschichteten Kraftwagen-Windschutzscheibe, die (l) sicherer als die heute benutzten Windschutzscheiben ist, (2) eine stark verbesserte Festigkeit besitzt, die es ermöglicht, den normalen Drehmoment- und Verdrehungsbeanspruchungen, sowie den Schwingungen, denen Kraftwagen während des Betriebs ausgesetzt sind, zu widerstehen, (3) eine grossere Stossfestigkeit und Widerstand gegen Bruch besitzt, wenn sie durch Gegenstände wie Steine, Metallstücke oder auch Vögel von aussen getroffen wird, (4) eine geringe Zersplitterung von innen aufweist, wenn sie bricht, so dass der Anteil des herumfliegenden Glases, der sonst die mögliche Quelle einer Verletzung der Insassen des Kraftwagens darstellt, vermindert wird, und (5) weniger steif ist, d.h. mit anderen Worten nachgiebiger ist, wenn sie von der Innenseite getroffen wird, wodurch die Möglichkeit einer Verletzung des Fahrers oder der Insassen auf dem Vordersitz vermindert wird.

Weitere Merkmale der iirfindung ergeben sich aus der nachfolfenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung des Vorderteils eines Kraftwagens, der mit einer Windschutzscheibe gemäss der Erfindung ausgestattet ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Windschutzscheibe,

Pig. 3 einen vertikalen Schnitt durch einen Teil der Windschutzscheibe längs der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 einen bruchetückhaften Schnitt durch eine Windschutzscheibe und

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 3, wobei die Kunststoffzwischenschicht längs ihrer Oberkante mit einem 8093 10/0495 ««««■

gefärbten Blendungsschutstsil versehen ia$_e

der irorliegsndea Erfindung ist eine Schichtglaskonstruktion ₉ die aus sisei Glasscheiben und einer Lage Kunstharz besteht _ΰ d±® zwischen den G-I as sola ei b en angeordnet und mit ihnen zur Bildung einer einheitlichen Konstruktion Yerhunüen ist 9 da» duroli gekennzeichnet 9 dass eine d©r (Jlasscheiben dünner ist als die zweite Glasscheibe, und dass die Gesamtdicke der Schielitkonstruktion 8,25 mm nicht übersteigt.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Glas-Kunststoff-Schichtkonstruktion der oben angegebenen Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Glasscheiben gebogen sind und eine Krümmung und einen Umriss entsprechend der vorderen öffnung eines Kraftwagens besitzen, und wobei die dünnere Glasscheibe in der dickeren Glasscheibe so eingepasst ist, dass, wenn die Schichtkonstruktion in die Vorderöffnung eingesetzt ist, die dünnere Glasscheibe die innere Scheibe und die dickere Glasscheibe die aus8ere Scheibe bildet.

In den Figuren 1-3 ist eine gebogene Windschutzscheibe 10 veranschaulicht, die einen Mittelabschnitt 11 verhältnismässig flacher Krümmung besitzt, der sich über die Vorderseite des Kraftwagens erstreckt und an den beiden Enden in Flügelabschnitte 12 und 13 übergeht, die sich nach hinten in die Karosserie des Wagens erstrecken. Die Erfindung ist natürlich nicht auf eine Windschutzscheibe irgendeiner speziellen Krümmung oder überhaupt eine gekrümmte Windschutzscheibe beschränkt. Die Windschutzscheibe 10 besteht aus zwei Glasscheiben 14 und 15 und einer zwischengelegten vorgeformten Scheibe oder Schicht aus Kunststoff 16,

809810/ (H 9 C

der mit den Glasscheiben zur Bildung einer einheitlichen Konstruktion verbunden iet.

Die Glasscheiben 14 und 15 bestehen vorzugsweise aus Tafelglas, das geschliffen und auf beiden Seiten poliert ist, so dass sich im wesentlichen ebene und parallele Oberflächen ergeben« Tafelglas ist gewöhnlioh optisch genau und weist kein welliges Auesehen mit einer entsprechenden Verzerrung auf, wie ea gezogene Scheiben oder Fensterglas tun, die eine natürliche Feuer-Politur besitzen, eo dass sich keine mechanische Oberflächenbehandlung als notwendig erweist. Gezogenes 31ae jedoch hat den Kachteil, dass die Oberflächen wellig oder unruhig und daher optisch nioht genau sind. Die Kunststoffzwischenschicht 16 besteht aus einer vorgeformten Scheibe aus Polyvinylbutyralharz.

Oemäss der Erfindung und wie es Fig. 3 zeigt, ist die Glasscheibe 14* welche die äussere Scheibe darstellt, dicker als die Glasscheibe 15t welohe die innere Soheibe darstellt. Insbesondere hat die äussere Soheibe 14- eine Dicke von etwas mehr als 3»2 mm, während die innere Soheibe eine Dicke von etwas weniger als 3,2 nun besitzt. Die Dicke der Kunststoffzwlsohenaohloht kann von den Diokenverhältnissen der Glasscheiben' abhängen* ' Obgleich die Diokenverhältnisse der Glasscheiben in bestimmten Grenzen variieren können, zeigen die folgenden Beispiele zwei Schichtungen, die sich als zufriedenstellend für eine Windschutzscheibe ergeben haben:

Beispiel Ii Aussensoheibe 3,94 mm

Kunststoffzwischenschicht 0,76 mm Innenscheibe 2,29 mm

809810/049G

Bgiaplel 2J₁₁

Aussenseheibe 3 ,94 ast

Sunststoffowieohenecäkiolit ©»?§ sqi

Ihib - 1*65

Es ist-natürlich klar* dass, solange öl© 3*ioMig@ siebung s^isofesn iea Glasscheiben mad der schicht aufrechterhalten wiri? verschieden© Tariatloneä dieser Diokeu. getroffen werden Js§an©a₈ dfeae vo® §eist

abzuweichen. So können siöfe di® Dicken ier und Kunst stoff svrisoheneohioht la des folgeniea

Kunststoffswieaheneolslobt 0_f58 - . 1,15

I₈OO - 2

Es hat sicfe herausgestellte dass bei d@r eajisa©trisoli@ii tung geiEäss der Erfindung die Meng© des Glases $ die vos der in Heren ölassclieibe absplitt©rt# .wann die ämassre Öias®oli©i"b@ einem St©ss unterworfen wird₉ feetraohtliofe kleinor¹ ist_e als di® ©laBn@ag@_s die von der äue@@r©a Söheifee ©Igetreim wenn- ils ismars. Scheibe eis©a St©sa uatss'worfss t?ird» die S@Mslitiaag" sjrjametrisoli ißt» Ss-imrcl«n Versuch© duyeligtfIÄ2?tg' bei denen Stahlkugel^ versohledener Ur ti see benutzt wurüun und die Sohichtungen duroh Fallenlassen der Kugeln von verschiedenen Höhen angeschlagen wurden. BIe Menge des Glases» das sich von der Scheibe gegenüber der getroffenen Scheibe loslöste, wurde dann gesammelt und gewogen, wobei sich die aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlichen Resultate zeigten!

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Tabelle I

Symmetrische Schichtung - 2 Glasscheiben 3#2 mm dick,

Kunststoffzwischenschicht 0,38 mm dick

Gewicht in Gramm

Kugel 226 g - 13»7 m - abgelöstes Glas 9»778

Kugel 908 g - 2,74 m - " " 1,789

Kugel 908 g - 3,64 m - « « 3,494

Schrotbeutel 5000 g - 4,54 m - " 11,982

Asymmetrische Schichtung - Aussenglasscheibe 3,94 mm dick,

Kunststoffzwischenschicht 0,76 mm dick und Innenglasscheibe 2,29 mm dick (Innenscheibe gestossen)

Gewicht in Gramm

Kugel 226 g - 13,7 m - von der Aussenscheibe

abgetrenntes Glas 10,526

Kugel 908 g - 2,74 m - " 4,411

Kugel 908 g - 3,64 m - " 5,634

Schrotbeutel 5000 g - 4,54 m - " 10,336

Asymmetrische Schichtung - Dicken der Glasscheiben und der

Kunststoffschicht wie oben (Aussenscheibe gestossen)

Kugel 226 g - 13,7 a - von der Innensoheibe abgelöstes Glas 4,273

Kugel 908 g - 2,74 m ^H 0,760

Kugel 908 g - 3,64 m " 1,634

Schrotbeutel 5000 g - 4,54 m - " 1,194

Daraus ist ersichtlich, dass die von der Innenscheibe bei Stoss von der Aussensoheibe abgelöste Glasmenge bei einer Kugel von 226 g bei einer Höhe γοη 13,7 m um etwa 128 $> geringer war als

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das von der nicht gestossenen Scheibe der symmetrischen Schichtung abgelöste Glas und um etwa 146 $> geringer als das iron der Aus seilscheibe abgelöste Glas, wenn die innere Scheibe gestossen wurde. Wesentlich weniger Glas wurde auch von der Innenscheibe abgelöst, wenn die Aussenscheibe mit einer 908 g schweren Kugel aus 2,74 m Höhe und- mit einer 908 g schweren Kugel aus 3,64 m Höhe und mit einem 5000 g schweren Schrotbeutel aus 4_f54 μ Höhe gestossen wurde. Dies ist ausserordentlich wichtig, weil die Menge des herumfliegenden Glases im Inneren des Kraftwagens nach einem Stoss auf die Aussenseite beträchtlich vermindert wird, wodurch die Möglichkeit einer Verletzung des Pahrers oder der anderen Insassen verringert wird.

Schichtungen nach dem Beispiel 2 bestehen aus einer äusseren Glasscheibe von 3,94 mm Dicke und einer Kunststoffzwischenschicht von 0,76 mm Dicke und einer inneren Glasscheibe von 1,65 mm Dicke. Diese wurde ebenfalls, und zwar mit den folgenden Ergebnissen, Schlagversuchen ausgesetzt.

Tabelle II

Asymmetrische Schichtung (die 1,65 mm dicke innere Scheibe wird

gestossen)

Gewicht in Gramm

Kugel 226 g - 13,7 m - von der Aussenseite

abgelöstes Glas 14,725 -

Kugel 908 g - 2,74 m - " 9,271

Kugel 908 g - 3,66 m- " 9,566

Kugel 908 g - 4,57 m - " 10,139

Schrotbeutel 5000 g - 2,74 m - " , 4,177

Schrotbeutel 5000 g — 3,66 m - " 5,369

8 0 9 3 1 0 / 0 Λ 9 G ~⁹~

Asymmetrische Schichtung - (die 3,94 mm dicke äussere Scheibe

wird geatossen)

Gewicht in Gramm

Kugel 226 g - 13,7 m - von der inneren Scheibe

abgelöstes Glas 3,289

Kugel 908 g - 2,74 m - ⁿ 0,611

Kugel 908 g - 3,66 α - " 1,783

Kugel 908 g - 4,57 m - " 1,629

Sohrotbeutel 5000 g - 2,74 m - " 0,360

Sohrotbeutel 5000 g - 3,66 m - ⁿ 2,618

Hieraus ist wiederum ersichtlich, dass die Menge des von der inneren Glasscheibe abgelösten Glases beim Stoss auf die äussere Scheibe wesentlich geringer ist, als das von der ausseren Scheibe abgelöste Glas, wenn die innere Scheibe gestossen wurde»

Sowohl symmetrische als auch asymmetrische Schichtungen, 30 χ 30 cm, wurden untersucht, um die Menge des Glases festzustellen, die sich von der Oberfläche der gestossenen Scheibe ablöst. Für diese Versuche wurde eine 908 g schwere Stahlkugel von einer Höhe von 2,74 m fallengelassen. Bei der symmetrischen Schichtung aus 3,2 mm dicken Glasscheiben und 0,38 mm dicker Kunststoffzwischenschicht wurden 5,86 g Glas von der gestossenen Oberfläche abgelöst. Wenn jedoch die dünnere innere Scheibe einer asymmetrischen Schichtung aus 3,94 mm und 1,65 mm dicken Glasscheiben und 0,76 mm dicker Kunststoff zwischenschicht gestossen wurde, fielen nur 3,9 g Glas ab. Es wurde nicht nur weniger Glas von der dünneren inneren Glasscheibe beim Stoss als bei einer symmetrischen Schichtung abgelöst, sondern eusätalioh war die Zahl der Teilchen, die abgelöst wurden, geringer, und sie waren auch kleiner als diejenigen, die von einer symmetrischen Schichtung abgelöst wurden.

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Wie schon erwähnt, besitzen die speziellen geschichteten Windschutzscheiben gemäss der Erfindung eine grossere Festigkeit, wenn sie fliegenden Gegenständen ausgesetzt sind, die die diokere äussere. Glasscheibe treffen» als die üblichen symmetrischen Windschutzscheiben. So wurde bei Biegeversuchen an symmetrischen und asymmetrischen Schichtungen zur Bestimmung des Zerreissmoduls die folgende Wertskala erhalten:

Symmetrische Schichtung. 50 Schichtungen 7,5 x 25 om aus zwei 3»2 mm dicken Glasscheiben und einer ο,76 mm dicken Kunststoffzwisehenachicht zeigten einen durchschnittlichen

rs

Serreissmodul von 322 kg/cm .

Asymmetrische Schichtung. 50 Schichtungen 7,5 x 25 om aus einer 3»94- mm dicken Glasscheibe, eia@r o,76 mm dicken Kunst· stoff zwischenschicht und einer 2,29 am dicken zweiten Glasscheibe hatten einen durchschnittlichen Zerreissmodul von 322 kg/cm » wenn die Biegelast auf die innere Scheibe ausgeübt wurde.

(0) Asymmetrische Schichtung. 50 Schichtungen, die in jeder Hinsicht denen der Ziffer (B) entsprachen, bei denen aber dl® dickere Glasscheibe belastet wurde ₉ hatten einen durchsohnittliehen Zerreisemodul von 436 kg/om ₀

Aus dem ergibt sich, dass der durchschnittliche Zerreissmodul für die asymmetrische Schichtung, wenn die diokere Aussenseite einer Biegebelastung unterworfen wird, um etwa 35 i> grosser ist als der durchschnittliche Zerreisamodul der symmetrischen Schichtungen und der asymmetrischen Schichtungen, bei denen die dünnere inner· Glasscheibe belastet war. Es ist wichtig zu beaohten, dass die

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symmetrischen Schichtungen eine 0,76 mm dicke Kunststoff zwischenschicht besessen, so dass das Anwachsen des Zerreissmoduls der asymmetrischen Schichtungen, bei denen die dickere Aussenscheibe belastet war» nioht allein der Verwendung einer Kunststoffzwischenschicht mit verstärkter Dicke über die gewöhnlich verwendeten 0,38 am hinaus beruht. In der Tat hat sich herausgestellt, dass der durchschnittliche Zerreissmodul der symmetrischen Schichtung mit swei 3»2 mm starken Glasscheiben und einer Kunststoffzwischenschioht von 0,38 mm Dicke bei etwa 317 kg/cm liegt. A

Die Zerreissmodulversuche wurden des weiteren bei asymmetrischen Schichtungen von 7,5 x 25 cm durchgeführt, die aus einer äusseren Scheibe mit einer Dicke von 3,94 mm, einer Kunststoffzwischenschicht von 0,76 mm Dicke und einer inneren Glasscheibe von 1,65 mm Oioke bestehen· 100 dieser Schichtungen wurden untersucht, 50 bei denen die inneres Scheibe einer Biegebelastung ausgesetzt war, und 50, bei denen die dickere äussere Scheibe belastet wurde. Die 50 Schichtungen, bei denen die innere Scheibe belastet wurde, seigten einen durchschnittlichen Zerreissmodul von 34-3 kg/cm , während die 50 Schichtungen, bei denen die äussere Scheibe bela- * stet wurde, einen durchschnittlichen Zerreissmodul von 4-60 kg/cm aufwiesen. Daher ist also der Zerreissmodul der Schichtungen um 30 i» grosser, wenn die äussere Schreibe einer Blegebelastung aus- geeetet wird, als wenn die Innere Scheibe belastet wird.

All die oben angegebenen Zerreissmodulversuche wurden an Streifen von Schichtglas mit einer Breite von 7,5 cm und einer Länge von 25 cm durchgeführt. Die Schichtglasstreifen wurden horizontal auf Querbalken mit einem Abstand von 2o cm gelegt. Die oberen Kanten

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der Balken waren etwas abgerundet und hatten ungefähr eine Breite von 2,4 mm. Der Biegedruck wurde auf die oberen flächen der Glasstreifen in der Mitte zwischen den Querbalken aufgebracht» bis die beiden Glasstreifen brachen» Das obige Verfahren entspricht der American Society of Testing Materials ASTM C-158-43.

Während die Dioke der Kunst stoff zwischenschicht variieren kann, besitzt die Verwendung einer dickeren Zwischenschicht in den speziellen Schichtungen gemäss der Erfindung bestimmte Vorteile, indem» wenn die Schichtung von der Innenseite gestossen wird» die dickere Kunststoffzwischenschicht die Fähigkeit besitzt» in einem stärkeren MaBe nachzugeben als eine dünnere Zwischenschicht. Außerdem ist die dünnere innere Glasscheibe weniger steif und bricht leichter, wodurch sich eine Windschutzscheibe ergibt, die bei einem Stoss von der Innenseite mehr nachgibt» wenn beispielsweise der Pahrer oder ein anderer Insasse des Kraftwagens dagegenstößt. Die Kunststoffzwischenschicht besitzt nicht nur die Neigung nachzugeben, sondern es hat sich auch herausgestellt, dass beim Bruch der dickeren äusseren Scheibe wegen eines Stosses auf die dünnere innere Scheibe die Kunststoffzwischenschicht dazu neigt» die Kanten der äusseren Glasscheibe abzurunden, wobei der Kunststoff abschert» so dass die Kanten das allgemeine Aussehen von getempertem Glas besitzen, wenn es gebrochen ist*

Ein weiterer Vorteil der speziellen Schichtungen nach der Erfindung liegt darin, dass, wenn die Windschutzscheibe in einem Kraftwagen eingebaut ist, wobei die dünnere Glasscheibe innen liegt, der Widerstand der Windschutzscheibe gegen Bruch durch fliegende Gegenstände» wie Steine oder ähnliche Gegenstände oder sogar Vögel, beträchtlich gegenüber einer symmetrischen Schichtung erhöht

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ist, die zwei Scheiben von 3t2 mm Dicke und eine Kunststoffzwischenschicht alt Dicken zwischen 0,38 bis 0,76 mm aufweist. Hier wird erneut die Festigkeit der Windschutzscheibe von den Dickenverhält ni se en der Glasscheiben und der Kunststoffzwischenschicht abgeleitet und nicht einfaoh von einem Anwachsen der Dicke der Kunstatoffawisohensohioht. Dies ergibt sich klar duroh die Resultate einer Reih· von Stoss- oder Bruchversuohen, die in den folgenden Tabellen aufgeführt sind. In all diesen Versuchen wurden 30 χ 30 cm grosse Schichtstüokθ verwendet und die kritische Bruohhöhe durch das Brechen beider Scheiben gekennzeichnet.

Tabelle III

Bruchversuche unter Verwendung eines 5000 g sohweren Schrotbeuteis

Olaßtyp

3,2 mm Glasscheibe 0,38 mm Zwischenschicht 3,2 mm Glasscheibe

3,2 mm Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3,2 mm Glasscheibe

2,29 mm Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3,94 mm Glasscheibe

2,29 mm Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3»94 mm Glasscheibe

Temperatur

Raum

gestossene kritische Oberfläche Bruchhüne

1,22 m

2,44 m

2,29 mm Glasscheibe

3,94 mm Glasscheibe

3,05 m

Tabelle IV

Bruchversuche unter Verwendung einer 908 g sohweren Stahlkugel

Glastyp

3,2 mm Glasscheibe 0,38 mm Zwischenschicht 3,2 mm Glasscheibe

Temperatur

Raum

gestossene Oberfläche

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kritische Bruchhöhe

1,52 - 1,83m - 14 -

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3,2 mm Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3,2 mm Glasscheibe

2,29 mm Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3,94 mm Glasscheibe

Raum

Baum

Raum

5,80 a

2,29 mm 4,58 m Glasscheibe

3,94 mm 6,10 m Glasscheibe

fasst man obige Schrotbeutel-Versuche zusammen, so zeigen die asymmetrischen Schichtungen einen beträchtlich grösseren Widerstand gegen Stoss als die symmetrischen Schichtungen» gleichgültig ob sie eine Kunststoffzwischenschicht von 0,38 oder O₉76 mm besitzen. Des weiteren haben die asyymmstrisehen Schichtungen, bei denen die dickere aussere Glasscheibe mit einer Stahlkugel gestossen wurde, eine Verbesserung gegenüber den symmetrischen Schichtungen gezeigt, sowie auch über die asymmetrischen Schichtungen, bei denen die innere dünnere Glasscheibe gestossen wurde. Dies ist wichtig, weil, wenn die Windschutzscheibe in einem Kraftwagen montiert ist, die äussere Scheibe einem Stoss von Steinen, Metallstücken oder anderen Gegenständen ausgesetzt ist. In den obigen Tabellen III und IV hatten die Glasscheiben und Kunststoffzwisohenschichten der asymmetrischen Einheiten die Dickenverhältnisse des Beispiels 1 der Seite 5. Bruohversuche wurden auch bei Schichtungen durchgeführt, bei denen die Glasscheiben und KunststoffZwischenschichten die Dickenverhältnisse des Beispiels 2 auf Seite 5 hatten,und.die Ergebnisse dieser Versuche wurden in den folgenden Tabellen angegeben«

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Tabelle V

Bruohversuohe unter Verwendung eines 5000 g schweren Schrotbeutele

Glaetyp

1,65 mm Glasscheibe 0,76 am Zwischenschicht 3»94 ma Glasscheibe

1,65 mm Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3*94 am Glasscheibe

Temperatur gestossene kritische Oberfläche Bruchhöhe

Baum

Raum

1,65 mm 3,05 m Glasscheibe

3,94 mm 3,05 m Glasscheibe

!Tabelle VI

Bruohversuohe unter Verwendung einer 908 g schweren Stahlkugel

Glastyp

1,65 aa Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3,94 mm Glasscheibe

1,65 mm Glasscheibe 0,76 mm Zwischenschicht 3»94 am Glasscheibe

Temperatur gestossene kritische Oberfläche BruchhBhe

Raum 1,65 mm 4,25 m Glasscheibe

Raum 3»94 mm 5,17 m Glasscheibe

Es ist ersichtlich, dass sowohl bei den Schrotbeutel-Versuchen als auoh bei den Stahlkugel-Versuchen die asymmetrischen Schichtungen grösseren Widerstand gegenüber einem Stoss als die symmetrischen Schichtungen unter Verwendung einer 0,38 mm dicken Kunststoffzwischenschicht besitzen (Tabellen III und IV).

Ein wesentliches Merkmal der asymmetrischen Windschutzscheiben Torliegender Erfindung ist es, dass sie eine verbesserte Festigkeit derart besitzen, dass sie wirksam dem Verdrehen und der Sohllngerbewegung eines Kraftwagens sowie dessen Schwingungen widerstehen. Dies ergibt eich in einem beträchtlichen Ausmass aus der Anordnung der neutralen Biegeachse der Windschutzscheibe. Bei symmetrisch geschichteten Windschutzscheiben liegt die neu-

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trale Achse in der Kunststoffzwischenschicht, während gemäss vorliegender Erfindung die neutrale Achse in der äusseren Glasscheibe angeordnet ist. Dies ist der Fall, wenn die Dicke der äusseren Glasscheibe stärker ist als die kombinierte Dicke der Kunststoffzwischenschicht und der inneren Glasscheibe, vgl.Mg.4 der Zeichnung, wo die neutrale Achse durch die Linie 17 angegeben ist. Die genaue lage der neutralen Achse variiert natürlich mit den Dickenverhältnissen der Glasscheiben und der Kunststoffzwischenschicht , aber sie bleibt in der äusseren Glasscheibe, solange die Dicke der Scheibe grosser ist als die kombinierte Dicke der Zwischenschicht und der inneren Glasscheibe.

In einer geschichteten Windschutzscheibe gemäss der Erfindung können die Glasscheiben, falls gewünscht, aus wärmeabsorbierendem Glas bestehen. Auf Grund der erhöhten Dicke der äusseren Scheibe besitzt sie eine grössere Wärmeabsorptionskapazität als eine übliche 3,2 mm dicke Glasscheibe und führt daher unter gewissen Bedingungen zu einer Verminderung der durch die Windschutzscheibe in das Automobil gelangenden Wärmemenge. Dies ist wichtig, da zu den Zeiten, wo der Kraftwagen beispielsweise bei einer Umgebungstemperatur von 32 - 37° stillsteht, die äussere Glasscheibe bis zu 66 - 71° C aufgeheizt werden kann. Sobald der Kraftwagen jedoch in Bewegung gesetzt wird, wird die Wärme der äusseren Scheibe schnell durch den Wind, der über die Windschutzscheibe strömt, abgeführt.

Der obere Randbereich der Kunststoffzwischenschicht kann wie bei 18 in Pig. 5 gezeigt ist, gefärbt sein, um eine sogenannte abgeschattete Windschutzscheibe zu erzielen. In diesem Fall filtert die äussere Windschutzscheibe auf Grund ihrer erhöhten Dicke mehr ultraviolette Strehlen aus, die sonst ein Ausbleichen des ge-

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färbten Teiles der Kunststoffzwischenschicht verursachen könnten, insbesondere wenn die äussere Scheibe aus wärmeabsorbierendem Glas besteht.

Obgleich die speziellen Schiohtkonstruktionen der vorliegenden Erfindung insbesondere für die Verwendung als Kraftwagenwindschutzsoheibe erläutert und beschrieben worden sind, ist es klar, dass sie auch wirksam für die Verglasung der Tür- und Fensteröffnungen von Kraftfahrzeugen oder anderen Motorfahrzeugen benutzt werden können. In der Sat können sie auch als Verschluss für jede beliebige Öffnung verwendet werden, wo die Festigkeits- und Sicherheitseigenechaften der geschichteten Konstruktionen notwendig oder gewünscht sind.

Patentansprüche

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ORIGINAL INSPECTED 809810/0496

Claims

Pat entanBpruohe

1. Schichtkonstruktion aus zwei Glasscheiben und einer Kunststoff zwischenschicht, z.B. aus Polyvinylbutyralharz, die zwischen den Glasscheiben angeordnet und mit ihnen zu einer einheitlichen Konstruktion verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Glasscheiben dünner ist als die zweite Glasscheibe, und dass die Gesamtdicke der Schichtkons taktion 8,25 m nicht übersteigt.

2. Schichtkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtdicke der Schichtkonstruktion nicht geringer ist als 4,7 mm.

3. Schichtkonstruktion nach Ansprüchen 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtdioke der Schichtkonstruktion in dem Bereich von 4,7 - 8,25 mm liegt.

4. Schichtkonstruktion nach Ansprüchen 1 - 5t dadurch gekennzeichnet, dass eine Glasscheibe eine Sicke von mehr als 3»2 mm und die zweite Glasscheibe eine Dioke von weniger als 3»2 mm besitzt.

5. Schichtkonstruktion nach Ansprüchen 1-4» dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der einen Glasscheibe grosser ist als die kombinierte Dicke der zweiten Glasacheibe und- der Kunst stoff zwischenschicht.

6. Schichtkonstruktion naoh Ansprüchen 1-5* dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der einen Glasscheibe grosser ist als die kombinierte Dicke der zweiten Glasscheibe und der

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Kunststoffzwischenschicht, und dass die Dicke der zweiten Glasscheibe grosser ist als die Dicke der Kunststoffzwischenschicht·

7· Sehichtkonstruktion nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheiben gebogen sind und eine Krümmung und einen Umriss entsprechend der Windschutzscheibenöffnung eines Kraftwagens haben, und dass die dünnere Glasscheibe in die dickere Glasscheibe so eingesetzt ist, dass nach dem Einbau der Schichtkonstruktion in die Windschutzscheibeno'ffnung die dünnere Glasscheibe die innere Scheibe und die dickere Glasscheibe die auasere ocheibe bildet.

8. Sohichtkonstruktion nach Anspruoh 7, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Glasscheibe eine Dicke zwischen 1,0 und 2,7 mm, die Kunststoffzwischenschicht eine Dicke zwischen 0,38 und 1,15 mm und die äussere Glasscheibe eine Dicke von 3,3 - 4,3 mm besitzt.

9. Schiohtkonstruktion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Musseren Scheibe etwa 3,94 mm, die Dicke der Kunststoffzwischenschicht etwa 0,76 mm und die Dicke der inneren Schicht etwa 2,29 mm beträgtr

10· Schichtkonstruktion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dasB die Dicke der äusseren Glasscheibe etwa 3»94 mm, die Dicke der Kunststoffzwischenschicht 0,76 mm und die Dicke der inneren Glasscheibe etwa 1,65 mm beträgt.

Die Patentanwälte

Seiler, Stellmann, Pfenning

BAD ORIGINAL 809 810/049G