DE1496619C3

DE1496619C3 - Verbundwindschutzscheibe

Info

Publication number: DE1496619C3
Application number: DE1496619A
Authority: DE
Inventors: John William Tarentum Pa. Morris (V.St.A.)
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1962-09-17
Filing date: 1963-09-16
Publication date: 1973-10-25
Also published as: GB1010165A; DE1496619B2; NL298011A; DE1496619A1; NL141477B; BE637511A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundwindschutzscheibe, bestehend aus mehreren in der Oberfläche gehärteten Natronkalk-Glasscheiben, die durch Temperatur-, Vakuum- und Druckbehandliingen mit dazwischenliegenden Kunststoffschichten vereint sind.

Es ist bekannt, daß es im Prinzip möglich ist, einschichtige, d. h. einstückige Glasscheiben mittels eines lonenaustauschverfahrens an der Oberfläche zu härten (Zeitschrift »Sprechsaal 85« [1952], S. 115 bis 119). Eine praktische Bedeutung wird jedoch einem derartigen lonenaustauschverfahren, bei dem das Natrium beispielsweise gegen Kalium ausgetaucht wird, mit der Bemerkung abgesprochen, daß der Ionenaustausch in quantitativer Hinsicht nicht ausreicht, um nennenswerte Druckspannungen in der Glasoberfläche zu erzielen, da es kaum möglich sei, eine atisreichend große Natriummenge aus der Glasoberfläche zu entziehen.

Neben dieser die Praxis der Glasherstellung betreffenden Veröffentlichung ist auch noch eine wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht worden (»Journal of the American Ceramic Society« 45, S. 59 bis 68), die sich ebenfalls mit der Möglichkeit der Oberflächenhärtung durch lonenaustauschverfahren befaßt. Abgesehen davon, daß die aus dieser Veröffentlichung ersichtlichen Ausführungen wissenschaftlicher Natur und nicht auf die Praxis zugeschnitten sind, zeigt im Endergebnis auch diese Veröffentlichung keinen für die Praxis gangbaren Weg, denn es wird davon berichtet, daß sich die mittels eines Ionenaustausch-Verfahrens behandelten Gläser in erheblichem Maße krümmen und in manchen Fällen sogar zu Bruch gehen. Dies bedeutet aber, daß ungeachtet der im Vergleich zur ersten Veröffentlichung unterschiedliehen Begründung auch durch diese Veröffentlichung kein für die Praxis der Glasherstellung gangbarer Weg aufgezeigt oder nahegelegt wird, sich eines Ionenaustatischverfahrens bei der Oberflächenhärtung zu bedienen. Relativ starke Glasverformungen und Krümmungen können nämlich in der Praxis der Glasherstellung nicht hingenommen werden. Dies gilt insbesondere bei der Herstellung von Verbundwindschutzscheibe!!, die aus mehreren aufeiiiandergeschichteten Glasscheiben mit zwischenliegenden Kunststoffschichlen bestehen. Die derart aufeiiiandergeschichteten Glasscheiben müssen nämlich ganz genau die gleiche Form und Gestalt aufweisen, da andernfalls Schwierigkeilen bei der Verbindung zur Verbundwindschutzscheibe entstehen.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den genannten Nachteilen abzuhelfen und eine Verbundwindschutzscheibe mit verbesserten Festigkeitseigenschaften in Vorschlag zu bringen. Diese Aufgabe wird erfind ungsgemäß dadurch gelöst, daß die verwendeten Glasscheiben bis zu einer Tiefe von

ίο etwa 6 bis IO μ durch bis zu 40minutigen Ionenaustausch mittels geschmolzener Kaliumsalze, insbesondere mittels geschmolzenem Kaliumnitrat, bei 470 bis 593°C gehärtet sind.

Dadurch weisen die verwendeten, gehärteten Glasscheiben im Oberflächenbereich bis zu einer Tiefe von 0,5 bis 1 μ eine maximale Kaliumionenkonzentration auf, die im nachfolgenden Bereich bis zu einer Tiefe von etwa 6 bis 10 μ auf den Wert des unbehandelten Glases abnimmt.

Erfindungsgemäß ist es somit trotz der in der Literatur bezüglich des lonenaustauschverfahrens genannten Nachteile gelungen, sich mit Erfolg des lonenaustauschverfahrens bei der Herstellung von Verbundwindschutzscheiben zu bedienen, und zwar mit dem Ergebnis, daß die erfindungsgemäßen Verbundwindschutzscheiben sehr günstige Festigkeitseigenschaften aufweisen. Außerdem besteht der Vorteil, daß, wie durch Splitterversuche mit einem Dummy festgestellt, bei einem Unfall die Verletzungsgefahr geringer ist als bei herkömmlichen Verbundwindschutzscheiben. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Einhaltung der erfindiingsgemäßen Bedingungen keine Schwierigkeiten bei der Verbindung der zuvor oberflächenbehandelten Glasscheiben zu der das Endprodukt darstellenden Verbundwindschutzscheibe auftreten. Trotz der Oberflächenhärtung sind nämlich die derart hergestellten einzelnen Glasscheiben äußerst maßhaltig, so daß sie beim Zusammenfügen zu der Verbundglasschichtung genau zusammenpassen. Im Gegensatz hierzu wäre es sehr schwierig, Verbundglasschichtungen aus getemperten Einzelscheiben herzustellen, da die einzelnen Glasscheiben — vor allem dann, wenn sie gebogen sind —■ während des Tempcrns zu Verformungen neigen. ( All diese Schwierigkeiten werden jedoch erfindungsgemäß vermieden, und es gelingt in sehr einfacher Weise die Herstellung einer Verbundwindschutzscheibe mit erhöhter Festigkeit (Schlagfestigkeit, Bruchfestigkeit, Durchschlagwiderstand u. dgl.) und reduzierter Unfallverletzungsgefahr.

Die Behandlung der einzelnen Glasscheiben mittels der Kaliumsalzschmelze erfolgt hierbei vorzugsweise im Anschluß an die herkömmliche Herstellung der Glasscheiben, d. h. nachdem das Glas in die gewünschte Form gebracht worden ist.

Zweckmäßigerweise kann die Behandlung der Glasscheiben mittels der Kaliumsalzschmelze durch Eintauchen in dieselbe erfolgen. Während dieses Eintauchens findet ein Ionenaustausch statt, wobei Kalium aus dem Kaliumsalz in die Glasoberfläche eintritt und dabei in der Glasoberfläche vorhandenes Natrium ersetzt. Auf Grund dieses Austausches von Natriumionen durch Kaliumionen tritt im Glas eine Druckspannung auf, und zwar nicht nur an der Außenfläche, sondern auch über einen gewissen Bereich nach innen. Die Druckspannungen nehmen hierbei, ähnlich wie die Kaliumkonzentration, von außen nach innen ab.

Die Zugspannung im mittleren Glasbereich liegt wesentlich unterhalb des Wertes, bei dem ein angeritztes Glasstück unter Zugbeanspruchung bricht und übersteigt bei einer Stärke einer Glasplatte von etwa 1,6 mm und mehr kaum einen Wert von etwa 7 bis 14 kg/cm². Die Zugspannung ist hierbei im mittleren Bereich bei stärkeren Glasmustern geringer. Das Verhältnis von maximaler Druckspannung im Außenbereich bzw. in den Außenbereichen gegenüber der maximalen Zugspannung im mittleren Innenbereich liegt im allgemeinen bei einer Glasstärke von etwa 1,6 mm und darüber im Bereich von mindestens etwa 100: L bis etwa 500: 1.

Die Erfindung ist auf den weiten Bereich der Natronkalk enthaltenden Siliziumgläser anwendbar. Bei derartigen Gläsern bildet in erster Linie das SiO₂ (und gewünschtenfalls B₂O₃ und/oder AI₂O₃) die Kristallstruktur, während das CaO (und gewünschtenfalls andere Erdalkalimetalloxyde) als Flußmittel wirkt, welches das Schmelzen'des Glases erleichtert. Praktische Bedeutung haben vor allem Gläser, die mehr als 40 Gewichtsprozent SiO₂, O bis 15 Gewichtsprozent B₂O₃, O bis 15 Gewichtsprozent AI₂O₃, 5 bis 25 Gewichtsprozent CaO, O bis 25 Gewichtsprozent MgO, SrO, BaO, PbO und/oder ZnO einschließlich Verbindungen dieser Stoffe, O bis 10 Gewichtsprozent TiO₂, O bis 10 Gewichtsprozent K₂O und 2 bis 20 Gewichtsprozent Natriumoxyd enthalten.

Das Gewichtsverhältnis von Natrium zu Kalium vor der Behandlung beträgt mehr als 1 : 1 und vorzugsweise mehr als 5: 1. Natronkalk-Silizium-Gläser besitzen in der Regel folgende Zusammensetzung:

Gewichtsprozent

Na₂O 10 bis 15

K₂O O bis 5

CaO 5 bis 15

SiO₂ 65 bis 75

MgO O bis 10

B₂O₃ O bis 5

Ein erfindungsgemäß besonders gut geeignetes Natronkalk-Silizium-Glas besitzt 7. B. folgende Zusammensetzung:

Gewichtsprozent Abweichung 71 bis 74%) Abweichung 12 bis 14°/o) Abweichung O bis 1 %) Abweichung 8 bis 12%) Abweichung 2 bis 5%) Abweichung 0,1 bis 1,0%) Abweichung 0,1 bis 1,0%) Abweichung O₁I bis 1,0%)

Wie vorstehend angegeben, besitzt das in der Glasindustrie herkömmlicherweise verwendete Flach-

SiO₂ ..	71,38	(normale
Na₂O ..	12,76	(normale
K₂O ..	0,03	(normale
CaO ..	9,67	(normale
MgO ..	4,33	(normale
Na₂SO₄	0,75	(normale
Fe₂O₃..	0,15	(normale
AIoO₃..	0,81	(normale

glas einen großen Überschuß an Natrium gegenübir Kalium, wobei das Konzentrationsverhältnis von Natrium zu Kalium bei derartigen Natronkalk-Silizium-Gläsern im allgemeinen im Bereich von etwa 25: 1 bis zu etwa 150: 1 und sogar noch höher liegt, da einige der genannten Glaszusammensetzungen nur Spuren oder gar kein Kalium enthalten. Als Faustregel kann gesagt werden, daß die erzielbare Festigkeit um so höher ist, je höher der Natriumgehalt

ίο des zu behandelnden Glases ist.

An der äußeren Oberfläche des Glases ist das Natrium im wesentlichen durch Kalium ersetzt, während der Natriumgehalt in den weiter innen liegenden Bereichen von außen nach iniien immer weniger beeinflußt wird. Das Gewichtsverhältnis von Kalium zu Natrium ist somit an der äußeren Oberfläche hoch, und es nimmt von außen nach innen ab. Weiter innen liegt somit ein hohes Gewichtsverhältnis von Natrium zu Kalium vor.

Der Bereich maximaler Kaliumkonzentration befindet sich in einer parallel zur Glasoberfiäche liegenden Schicht, die sich um etwa 0,5 bis 1,0 μ von dieser Oberfläche aus nach innen erstreckt. Mit wachsendem Abstand von der Glasoberfläche nimmt die Kaliumkonzentration in parallel zur Oberfläche liegenden Schichten allmählich ab. In einer beispielsweise etwa 6 bis 10 μ von der Glasoberfläche nach innen entfernten Schicht entspricht die Kaliumkonzentration sodatin im wesentlichen der des unbchandelten Glases.

Die obere Grenze der Behandlung:;- und •Berührungstemperatur hängt von der Erweichungstemperatur und vom Schmelzpunkt des zu behandelnden Glases ab. Allgemein gilt hierbei bezüglich der Höhe der Temperatur, daß der Ionenaustausch um so größer ist, je höher die Temperatur ist. Außerdem kann der Ionenaustausch noch durch eine Verlängerung der Behandlungszeit erhöht werden.

Wenn in Verbindung mit erhöhten Temperaturen Unterstütziingsvorrichtungen für die Gläser benutzt werden — z. B. eine teilweise oder vollständig mit Gas (Luft oder ein inertes Gas) arbeitende Vorrichtung —·, können die Behandlungszeiten auf Werte von einigen Minuten und sogar von einigen Sekunden gesenkt werden. In diesen Fällen kann die Behandlung des Glases mit der Kaliumsalzschmelze auch auf andere Weise als durch Eintauchen erfolgen. Beispielsweise kann das Kaliumsalz einfach auf der Glasoberfläche abgelagert werden, bevor die Temperatur des Glases und des Kaliumsalzes auf den für die Behandlung erforderlichen Wert erhöht wird. Wahlweise kann jedoch auch das Kaliumsalz von oben auf die Glasoberfläche aufgeschüttet werden. Während das Glas und das Kaliumsalz auf Behandlungstemperatur gehalten werden.

Die Dicke der erflndtingsgcmäß benutzten Glasscheiben ist nicht weiter kritisch. Üblich sind Glasscheibcndickcn von 2,3 bzw. 3,2 bis 6,35 mm. Hs können aber auch dünnere oder dickere Scheiben in Anwendung kommen.

Die Art des zur Behandlung verwendeten Kaliumsalzcs ist insofern von Bedeutung, als das Kaliumsal/ bei deii vorgenannten AnwcndungstemperaUiren sich nicht zersetzen darf. Am besten geeignet ist Kaliumnitrat. Das Kaliumsalz kann entweder allein oder in Mischung mit anderen Kaliumsalzen, wie Kaliumchlorid und Kaliumsulfat, zur Herstellung der Behandlungsschmel/e verwendet werden. Bei Verwendung einer Kaliumsal/.misclnmg, beispielsweise einer Mi-

schung aus Kaliumnitrat und Kaliumchlorid, ist es vorteilhaft, einen molaren Überschuß an Kaliumnitrat einzusetzen. Ein Beispiel für eine derartige Schmelze ist eine Schmelze mit etwa 70 Molprozent Kaliumnitrat und 30 Molprozent Kaliumchlorid. Es kann jedoch aber auch eine aus Kaliumnitrat und Kaliumchlorid »gebildete Schmelze benutzt werden, die einen Kaliiimnitratgehalt von etwa 50 bis 100 Molprozent hat.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Verbund windschutzscheibe,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Verbundwindschutzscheibe gemäß F i g. 1 längs der Linie II-1I und

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Änderung der Kaliumkonzentration in Abhängigkeit von der Eindringtiefe.

In Fig. ] und 2 ist eine gekrümmte Verbundwindschutzscheibe W dargestellt, die aus zusammengesetzten, gekrümmten Glasscheiben 1 und 2 mit einwärtsgerichteten Kunststoff-Berührungsflächen 3 bzw. 4, Außenflächen 5 bzw. 6 sowie aus abgefaßten äußeren Umfangsrändern 7 bzw. 8 besteht. Sämtliche Flächen der beiden Glasscheiben 1 und 2, einschließlich der äußeren Umfangsrandflächen, wurden mit Kaliumsalz "behandelt. Die einwärts gerichteten Flächen, d. h. die Innenflächen 3 und 4 sind mittels einer Kunststoff-Zwischenschicht 9 fest miteinander verbunden, die aus einem thermoplastischem Sicherheitsglas-Zwischenlagenmaierial, z. B. aus Polyvinylbutyral besteht.

In F i g. 3 sind die Kaliumkonzentration (runde Punkte) und die Natriumkonzentration (dreieckige Punkte) in Abhängigkeit von der Eindringtiefe bei einem mit geschmolzenem Kaliumnitratsalz behandelten Glas von etwa 100 · 150 · 2,3 mm graphisch dargestellt. Bei der Probe handelt es sich um ein poliertes Natron-Silizium-Glas der Zusammensetzung B gemäß Beispiel 1. Die Probe wurde etwa 17 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 496°C vorerhitzt und dann 10 Minuten lang in eine Kaliumnitratschmelze von etwa 496⁰C eingetaucht. Vor der Analyse wurde

ίο die Probe allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt. Bei der Durchführung der Analyse, welche die Daten für die Kurven gemäß Fig. 3 ergab, wurde die mit Kaliumnitrat behandelte Probe wiederholt jeweils 2 Minuten lang in eine 2%'g^e wäßrige HF-Ätzlösung eingetaucht, wobei bei jedem der zehn Eintauchvorgänge eine Schicht mit einer Stärke von etwa 1 μ von der Glasfläche entfernt wurde. Die Probe wurde vor und nach jedem der zehn Eintauchvorgänge gewogen, um das Gewicht jeder während jedes einzelnen Eintauchvorganges entfernten Schicht zu bestimmen. Die Stärke der bei jedem Eintauchen entfernten Schicht wurde ebenfalls bestimmt. Nach einer Eintauchzeit von jeweils etwa 2 Minuten wurde die Probe aus dem Ätzbad entfernt und mit deionisiertem Wasser berieselt, um den Ätzvorgang zu unterbrechen. Das Waschwasser wurde dann dem Ätzbad hinzugegeben. Nach jedem Ätzbad wurde die Probe getrocknet, und es wurde das in jeder geätzten Schicht vorhandene Kalium und Natrium durch spektroskopische Analyse in Gewichtsprozent bestimmt. Für jeden aufeinanderfolgenden Eintauchvorgang wurde eine frische 2%ige wäßrige HF-Lösung verwendet. Die Werte für die Kalium- und Natriumkonzentrationen gemäß F i g. 3 sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben.

	Gewicht des	Stärke der	Gesamtstärke	Eindring-	Kaliumgehalt	(Grammol	Natriumgehalt	(Grammol
Lfd. Nr. des	entfernten	entfernten	des entfern	IILlI. ULI		pro 100g		pro 100g
Ätzbads	Glases	Glasschicht	ten Glases	P ro ben-		der Probe)		der Probe
				punkte	(Gewichts	0,3273	(Gewichts	0,0739
	(kg)	(μ)	(μ)	(μ)	prozent)	0,2787	prozent)	0,1305
'■ 1	0,0712	0,742	0,742	0,371	12,8	0,2046	1,7	0,2218
2	0,0813	0,847	1,589	1,166	10,9	0,1202	3,0	0,3219
3	0,0817	0,851	2,440	2,014	8,0	0,0588	5,1	0,3654
4	0,0831	0,866	3,306	2,873	4,7	0,0240	7,4 .	0,4219
5'	0,0787	0,820	4,126	3,726	2,3	0,0048	8,4	0,4263
6	0,0954	0,994	5,120	4,573	0,94	0,0023	9,7	0,4349
7	0,1000	1,042	6,162	5,641	0,19	0,0007	9,8	0,4349
8	0,1007	1,049	7,211	6,687	0,09	0,0007	10,0	0,4393
9	0,0916	0,955	8,166	7,688	0,03	10,0
10	0,0939	0,979	9,145	8,656	0,03	10,1

Die Grammwerte für Kalium bzw. Natrium pro 100 g der Glasprobe ergeben sich durch Division des ermittelten prozentualen Kalium- bzw. Natriumgchaltcs der betreffenden Ätzprobe durch das Atomgewicht von Kalium bzw. Natrium.

Bei der Windschutzscheibe gemäß F ig.· 2 wurden alle Oberflächen mit Kaliumsalz behandelt. Es besieht jedoch auch die Möglichkeil, nur einen Teil der verschiedcnen Oberflächen mit Kaliumsalz zu behandeln. Bevorzugt werden nur die im folgenden angeführten I Indien oder zumindest ein oder mehrere ausgewählte Abschnitte derselben einer Kaliumsalzbehandlung unterzogen:

a) beide nach innen gerichteten Kunststoff-Berührungsflächen 3 und 4;

b) beide Außenflächen 5 und 6;

c) eine oder beide Kantenflächen 7, 8;

d) die Innenfläche 4 und die Außenfläche 5;

e) die Innenfläche 3 und die Außenfläche 6;

f) cine oder beide Kantenfiächen 7, 8 in Verbindung mit einer der Behandlungen a), b), d) bzw. e);

g) beide Innenflächen 3 und 4 und die Außenfläche 5; h) beide Innenflächen 3 und 4 und die Außenfläche 6;

i) beide Außenflächen 5 und 6 sowie die Innenfläche 3;

j) beide Außenflächen 5 und 6 sowie die Innenfläche 4;

k) eine oder beide Kantenflächen 7, 9 in Verbindung mit einer der Behandlungen 3) bis k):

1) eine der Flächen 3, 4, 5 oder 6;

m) eine oder beide Kantenflächen 7, 8 in Verbindung mil der Behandlung I);

n) alle Flächen 3, 4, 5 und 6;

o) eine oder beide Kantenflächen 7, 8 in Verbindung mit der Behandlung n).

Durch die vorstehend angeführten verschiedenen Behandlungsarten lassen sich zahlreiche Vorteile erzielen. Wenn beispielsweise nur die Außenfläche 5 durch Kaliumtausch behandelt wird, erhält man eine besondere.Festigkeit in der freiliegenden Außenfläche der Windschutzscheibe, um einen Bruch der Scheibe bei Einwirkung von kleinen Gegenständen, Steinen u. dgl. zu verhüten.

Wenn beispielsweise die beiden Kantenflächen 7 und 8 einer Kaliumbehandking unterzogen werden, wird die Festigkeit im Bereich der Kanten erhöht, so daß die Windschutzscheibe eine erhöhte Widerstandsfähigkeit hat, wenn ihre Kanten mechanischen Stoßen und Schwingungen ausgesetzt werden, welche vom Fahrgestell des Fahrzeuges über die Windschutzscheibendichtung auf die Windschutzscheibe übertragen werden. Da derartige Stöße und Schwingungen zuerst auf die Kanten der Scheibe einwirken, ergibt sicli deshalb aus einer erhöhten Kantenfesligkeit insgesamt eine erhöhte Bruchfestigkeit.

Die größtmögliche Fesligkeitserliöhung ergibt sich naturgemäß bei der Behandlung c), da hierbei alle Oberflächen 3, 4, 5, 6, 7 und 8 behandelt werden. In diesem Fall wird sämtlichen Flächen beider Glasscheiben 1 und 2 eine erhöhte Festigkeit verliehen.

Zum Nachweis der erfindungsgemäß erzielten Vorteile wird auf die nachstehenden Beispiele verwiesen.

Beispiel I

Dreizehn polierte, flache Natronkalk-Silizium-Glasplatten von jeweils etwa 61 · 61 cm Größe und einer Stärke und Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 besaßen eine der beiden nachstehend aufgeführten Zusammensetzungen:

Bestandteil	Zusammensetzung Λ	Zusammensetzung B
*MJ W<J Ittll J » W A i**	(Gewichtsprozent) '	(Gewichtsprozent)
SiO₂	71,35	71,65
Na₂O	13,24	13,20 .
K₂O	0,03	0,03
CaO	11,76	11,83
MgO	2,41	2,40
AI₂O₁₁	0,12	0,20
Na-SO₁.	0,53	0,57 ■
Ι-e..b.,	0,53	0,117

Die Glasplatten der Proben 1 bis 9 wurden jeweils unter einem Winkel von 15° gegenüber der Horizontalen geneigt in waagerechte, aus rostfreiem Stahl bestehende Traggestelle eingesetzt. Um die Stützpfosten der aus rostfreiem Stahl bestehenden Traggestelle sowie um die das Gewicht aufnehmenden Stützpunkte wurde Glasfaserband ohne Bindemittel herumgewickelt, um die Möglichkeit einer mechanischen Beschädigung der Kanten der Glasscheiben zu verringern. Das Glasfaserband diente außerdem zur Herabsetzung der Wärmeüberlragungsgesch windigkeit von i\cn Kanten der Scheiben auf die Stützpfosten. Die Proben 1 bis 9 wurden mit parallel zur waagerechten Bewegungsbahn der Gestelle angeordneten Breitseiten (Abstand von der Unter- zur Oberkante) längs der Behandlungsbahn gefördert und dabei zunächst im Glasofen von Raumtemperatur auf etwa 482 bis 496°C vorerhitzt, zu welchem Zweck mit einem Liift-Gas-Vcrhältnis von 12: I betriebene Slrahlungs-Gasbrenner verwendet wurden. Der Vorerhitzungsvorgang dauerte etwa 17 Minuten lang.

Die vorerhitzten Platten der Proben 1 bis 9 wurden anschließend mit ihren Gestellen IO Minuten lang in eine auf einer Temperatur von etwa 496°C gehaltene Kaliumnitralschmclze eingetaucht. Hierbei wurde der Glasofen von der Oberseite her durch mehr als einen Meter über der Oberfläche der Schmelze angeordnete Strahiungs-Gasbrerincr bchci/t, die ebenfalls mit einem Luft-Gas-Gcmisch im Verhältnis 12:1 betrieben wurden. Von der Unterseite her erfolgte die Beheizung durch am Boden des Ofens außerhalb des Behandlungsbeiiälters angeordnete elektrische Hcizeinricolungen, um die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen BchandlungslcmperaUtr in der Kaliumnitratschmelze zu gewährleisten. Die in dem die Kaliumnilratschmelze enthaltenden Behälter verwendeten Temperaturregler waren auf eine Temperatur von 496 J_: 5,5 'C eingestellt.

Der das geschmolzene Kaliumnitrat enthallende Behälter besaß eine Größe von 1,8 · 0,9 · 0,34 m, so daß die flachen Glasplatten vollständig in ihm eingetaucht werden konnten. Die Salzschmelze wurde auf einer Höhe von etwa 300 mm gehalten, so daß die Glasplatten der Proben 1 bis 9 vollständig bedeckt waren.

Nach dem etwa 10 Minuten langen Eintauchen der Glasplatten der Proben 1 bis 9 in die Kaliumnitratschmelze wurden die Gestelle aus dem Behandlungsbad herausgehoben und durch einen isolierten, Uinnelförmigen Kühlbereich des Ofens hindurchgefördert, in welchem sie allmählich abgekühlt wurden, so daß der Tcmpcraturabfall während des Abkiihlens kein

. Werfen oder Brechen der Scheiben zur Folge halte.

Nach einer beträchtlichen Abkühlung bis auf eine Temperatur von etwa 93 bis 12l"C wurden die Glasscheiben außerhalb des Ofens auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die gesamte Abkühlzeitspanne vom Zeitpunkt des Entfernens der Glasproben aus der Kaliumsalzschmclzc betrug etwa 30 bis 35 Minuten.

Danach wurde das etwa Raumtemperatur besitzende Glas mit lotrecht stehender Breitseite in Lagergestelle eingelegt, und die behandelten Glasplatten wurden zwecks Entfernung von überschüssigem Kaliumnilrat gereinigt. Die gewaschenen Scheiben wurden anschließend in lotrechter Stellung bei Raumtemperalur trocknen gelassen. Zum Waschen wurde Wasser verwendet.

Die vier Vergleichsproben IO bis 13 wurden nicht

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mit Kaliumsalze behandelt, besaßen.jedoch dieselbe Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 wie die Proben 1 bis 9. Aus allen dreizehn Platten wurden Belastungsfestigkeit-Prüfproben mit einer Größe von etwa 100· 100 mm ausgeschnitten, die einer Belastungsfestigkeitsprobe unter Verwendung von auf die quadratischen Probenstücke aufgelegten konzentrischen Ringen unterzogen wurden. Der äußere Ring besaß dabei einen Durchmesser von etwa 76 mm, während der Innenring einen Durchmesser von etwa 38 mm besaß. Die Belastungsgeschwindigkcit betrug etwa'5 mm/min, wobei die in Tabelle 1 in Einheiten von Kilogramm angegebenen Belastungsfestigkeiten die Festigkeiten darstellen, bei welchen ein Brechen des Glases auftrat.

Die durchschnittliche Kalium-Oberfiächeneindringtiefc in μ der Proben 1 bis 9 wurde durch optische Doppelbrechung ermittelt. Dieses Verfahren arbeitet bei der Bestimmung der qualitativen Kaliumdiffusion innerhalb eines experimentellen Fehlerbereichs von etwa ^2μ genau. Die erhaltenen Werte sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1

	Glaszu-	Scheibendicke	f	Durchschnitt	Durchschnitt
	sanimen-		liche BcIa-	liche Kalium-
Probe	setzung		stungsfcstig-	Oberflächen-
		(mm)	' keit	Eindringtiefe
	A A	3,2] 3,2	(kg)	(μ)
1 2	A	3,2 I	463	5,5
3	B	3,2)
4	B	3,2
5	B	3,2 J.	463	6,0
6	B	2,3 J
7	B	2.3 <·
8	B	. 2,3	357	6,0
9	B B
10 Il	B B	3,21 ., .3,2] .	171	—
u> to		2,3 2,3	133	—

Aus der vorstehenden Tabelle ist es ersichtlich, daß die Festigkeit der behandelten Proben höher ist als die von herkömmlichen, imbchandelten, polierten Glasplatten, was nicht nur für die einzelnen Glasscheiben, sondern auch für daraus hergestellte Verbundwindschutzscheiben gilt.

■ ■ ■ '■ B e i s ρ i e 1 2

24 aus Natronkalk-Silizium-Glas bestehende Windschutzscheibentafeln der Zusammensetzungen A und B gemäß Beispiel 1 wurden aus polierten, flachen Glasscheiben zu zusammengepaßten Paaren (Dubletts) für das Biegen ausgeschnitten. ■

Nach dem Ausschneiden wurden die Windschutzschcibentafeln durch kombinierte Behandlung mit Diamant-Schleifscheiben und Schleifriemen gesäumt bzw. an den Kanten abgegratet und anschließend gewaschen. Danach wurde ein Trennmaterial, wie Diatomeenerde, auf die einwärts gerichteten Kunststoff-Berührungsflächen jeder der für das Biegen vorbereiteten, zusammengepaßten Scheibentafeln aufgestäubt. Sodann wurden die zusammengepaßten Tafelpaare vorerhitzt und danach in einer Biegeform bei Temperaturen von etwa 538 bis 593°C über eine die Vorerhitzung und das Biegen einschließende Gesamtzeitspanne von etwa 15 bis 18 Minuten auf

ίο die gewünschte Biegung zurechtgebogen.

Die Windschutzscheibentafeln erhielten beim Biegen die allgemeine Mehrfachkrümmung gemäß den Fig. 1 und 2. Die gebogenen Scheiben wurden durch Erwärmen entspannt und etwa 27 bis 30 Minuten lang stufenweise auf Raumtemperatur abgekühlt. Der gesamte Vorgang des Vorerhitzen, Biegens, Entspannens und Abkühlens auf Raumtemperatur nahm eine Zeitspanne von etwa 42 bis 48 Minuten in Anspruch. Nach dem Abkühlen wurde das Trennmaterial auf den Glasscheiben belassen.

Nunmehr wurden die als Dubletts zusammengestellten 24 Proben voneinander getrennt und in eine aus rostfreiem Stahl bestehende, waagerechte Tragvorrichtung bzw. -gestell eingesetzt, wobei jede einzelne Scheibe unter einen Winkel von 15° gegenüber der waagerechten Achse des Traggestells ausgerichtet wurde.

Anschließend wurden sechs Dublettproben (a) im Glasofen vorerhitzt, um die Temperatur des Glases vor der Berührung mit dem Kaliumsalz von Raumtemperatur auf etwa 482 bis 496° C zu erhöhen, wozu mit einem Luft-Gas-Verhältnis von 12:1 betriebene Gasbrenner verwendet wurden. Die Vorerhitzung dauerte etwa 17 Minuten lang. Sodann wurden die vorerhitzten Dublettscheiben mit ihren Gestellen unter denselben Bedingungen wie im Fall von Beispiel 1 10 Minuten lang in eine auf etwa 496°C gehaltene Kaliumnitratschmelze eingetaucht.

Weitere sechs Dubletts (b) wurden weder mit Kaliumnitrat behandelt noch — mit Ausnahme der beim Biegen angelegten Hitze — einer Hitzebehandlung unterzogen.

Die zwölf Paare (a-hb) aus gebogenen Dublett-Proben wurden mit Wasser gewaschen, um bei allen Proben das Trennmaterial und bei den Proben (a) das verfestigte Kaliumnitratsalz zu entfernen. Daraufhin wurden die gewaschenen Dubletts in lotrechter Stellung in ein Lagergestell eingelegt und bei Raumtemperatur trocknen gelassen.

Im Anschluß hieran wurden alle zwölf zusammengepaßten, gebogenen Dub.Iettpaare unter Verwendung von Polyvinylbutyral-Zwischenlagenschichten schichtweise zu Sicherheitsglas-Windschutzscheiben zusammengesetzt.

Die Schichtung erfolgte in zwei Verfahrensstufen. Bei der ersten Stufe, d. h. beim Vorpressen, wurden Gummischlauch-Randprofile gemäß der USA.-Patentschrift 2 948 645 verwendet. Die zusammengepaßten, gebogenen Scheibenpaare wurden mit eingefügter Zwischenlage zur Ausbildung von Schichtanordnungeii aufeinandergelegt. Danach wurde die Schlauchanordnung um die Randkanten jeder einzelnen Schichtung herumgepaßt und mit einer Unterdruckquelle verbunden. Das Vorpressen erfolgte 13 Minuten lang bei einer Temperatur von 150⁰C und einem Unterdruck von 660 bis 737 mm Hg.

Danach wurden die vorgepreßten Windschutzscheibenproben 45 Minuten lang unter einem Druck

von 14 kg/cm² bei 135⁰C in einem Ölautoklav behandelt. Nach der Autoklavbehandlung wurden die geschichteten Windschutzscheiben bei Raumtemperatur abkühlen gelassen.

Alle Windschutzscheibenproben wurden in ein normales, in einem Winkeleisenrahmen gehaltenes Verglasungs-Gummiprofil eingesetzt und einer Durchschlagprüfung unter Verwendung einer mit Blei gefüllten Holzkugel mit einem Durchmesser von 202 mm und einem Gewicht von 13,6 kg. unterzogen. Die Probe wurde als zufriedenstellend angesehen, wenn die Kugel bei jeder vorgegebenen Fallhöhe und Aufprallgeschwindigkeit in 50% der Fälle von der Probe zurückgehalten wurde.

Bei der vorgenannten Prüfung zeigten die behandelten Windschutzscheibenproben (a) gegenüber den unbehandelten, herkömmliche Proben (b) überlegene Durchschlagfestigkeitseigenschaften. Diese Überlegenheit zeigt sich sowohl bei verschiedenen Fallhöhen als auch bei verschiedenen Aufpraligeschwindigkeiten.

Beispiel 3

In Ergänzung zu Beispiel I werden nachstehend eine Reihe von möglichen Behandlungstemperaturen und Behandlungszeiten angegeben, um die im Anspruch angegebenen Bereiche der Behandlungstemperatur und der Behandlungszeit näher zu erläutern. Die nachstehenden Angaben betreffen jedoch ähnlich wie Beispiel 1 einschichtige Glasplatten, die zunächst zwecks Erhöhung der Festigkeit mit der Kaliumsalzschmelze behandelt und sodann gemäß Beispiel 2 zu sogenannten Dubletts zusammengefügt werden können. 36 Natronkalk-Silizium-Glasplatten identischer Zusammensetzung von je 100 · 100-3,2 mm Größe (Proben 42 bis 77) wurden 10 Minuten lang auf die Temperatur vorerhitzt, auf welcher die Kaliumsalzschmelze gehalten wurde, und sodann während der in der nachstehenden Tabelle 2 angegebenen Eintauchzeiten in eine Kaliumnitratschmelze eingetaucht. Anschließend wurden die Platten aus der Schmelze herausgenommen und unter fortgesetzter Berührung mit dem durch das Eintauchen hervorgebrachten Kaliumnitratfilm über weitere Zeitspannen hinweg erhitzt, dieebenfalls in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben sind.

Aus der nachstehenden Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die Behandlungs- bzw. Eintauchzeiten relativ kurz sein können (15 bis 60 Sekunden), was natürlich aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sehr erwünscht ist

Tabelle

	Vorerhitzungs-	Eintauchzeit	Temperatur der	Nacherhitzung	Zeitdauer
Probe	temperatur		Schmelze	Temperatur	Minuten
	CC)	Sekunden	C¹C)	("C)	15
42 bis 47	510	15	510	510	15
48 bis 53	510	30	510	510	15
54 bis 59	510	60	510	510	15
60 bis 65	566	15	566	510	15
66 bis 71	566	30	566	510	15
72 bis 77	566	60	566	510

Beispiel 4

45

Flache, polierte Tafelglasproben von 305 ■ 305 · 2,3 mm Größe der Zusammensetzung B gemäß Beispiel 1 wurden gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 mit Kaliumschmelze behandelt.

Die behandelten Proben wurden gewaschen und unter Verwendung von 305 ■ 305 mm großen PoIyvinylbutyral-Zwischenlagenschichten von 0,38 bzw. 0,64 mm Stärke schichtweise zusammengefügt. Das Schichtungsverfahren umfaßte das Vorpressen und die Autoklavbehandlung unter denselben Bedingungen wie im Zusammenhang mit Beispiel 2 beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß kein Kanten-Gummtprofil verwendet wurde.

Entsprechende, flache Vergleichsprobenscheiben wurden ebenfalls geschichtet, jedoch keiner Kaliumnitratbehandlung unterzogen.

Anschließend wurden alle 48 geschichteten Proben unter Verwendung von Stahlkugeln mit einem. Durchmesser von 12,7 mm, 17,4 mm bzw. 38 mm und einem Gewicht von 7,6 g, 21,7 g bzw. 220 g (sowohl unter Berücksichtigung der Fallhöhe als auch der Aufprallgeschwindigkeit beim Bruch) auf ihre Schlagfestigkeit geprüft. Die vorgenannten Schlagprüflingen wurden bei einer Temperatur von 24° C in einem Klemmrahmen vorgenommen. \ · .

Außerdem wurden alle Proben einer Schlagfestigkeitsprüfung unter Verwendung einer 227 g schweren Stahlkugel unterzogen, um die Fallhöhe und die Aufprallgeschwindigkeit beim Bruch zu bestimmen.

Die Schiagbefestigkeitsprüfungen unter Verwendung der-227 g schweren Stahlkugel wurden an allen Proben bei Temperaturen von —18°C, Raumtemperatur (20,0 bis 25,6⁰C) und 49⁰C durchgeführt.

Die Glasscheibenstärke, die Stärke der Zwischcnlagen sowie die Priifungsbedingungen sind für die behandelten Proben 114 bis 137 in der Tabelle 3 zusammengefaßt. ,

Die nicht mit Kaliumnitrat behandelten Vergleichsproben (Proben 138 bis 161) besaßen dieselbe Glas- und Zwischenlagcnstärkc und wurden , denselben Prüfungen, wie in Tabelle 3 für die behandelten Proben angegeben, unterzogen. '

Die Schlagfestigkeit der mit Kaliumnitrat behandelten flachen Schichtungen, d. h. der Proben 114 bis 137, war derjenigen der unbehandelten Vergleichsp'roben 138 bis 161 unter allen Prüfiingsbedingungen überlegen.

	Glasscheiben	Kaliumsalz-	Zwischen-	Tabelle .	J	24" C	Kugel	227 g-Kugel	--18⁰C	Raumtempe	49^DC
	stärke	bchandlung	lagcnstärkc			Kugel	38 mm			ratur
Probe				Kugel	17,4 mm	220 g
	(mm)	. Ja	(mm)	12,7 mm	■ 21,7 g
	2,3	Ja	0,38	7,6 g
114	3,2	Ja	0,38	X
115	2,3	Ja	0,64	X
116	3,2	Ja	0,64	X
117	2,3	Ja	0,38	X	X
118'	3,2	Ja	0,38		X
119	2,3	Ja	0,64		χ
120	3,2	Ja	0,64		X	X
121	2,3	Ja	0,38			X
122	3,2	Ja	0,38			X	χ
123	2,3	Ja	0,64			χ	χ
124	3,2	Ja	0,64				χ
125	2,3	Ja	0,38				X
126	3,2	Ja	0,38
127	2,3	Ja	0,64
128	3,2	Ja	0,64					χ
129	2,3	Ja	0,38					V
130	3,2	Ja	0,38						N
131	2,3	Ja	0.64						\'
132	3,2	Ja	0,64						X
133	2,3	Ja	0,38						X
134·	3,2	Ja	0,38
135	2,3	Ja	0,64
136	3,2		0,64
137

Beispiel 5

!lache, polierte Tafelglasproben der Zusammensetzung B gemäß Beispiel 1 von 305 ■ 305 ■ 2,3 bzw. 3.2 mm Größe wurden wie im Beispiel 5 mit Kaliumsalzschmelzc behandelt, gewaschen und unter Einfügung von 305 · 305 mm großen Polyvinylbutyral-Zvvischenlagen mit einer Stärke von 0,38 bzw. 0,64 mm schichtweise zusammengesetzt.

Ilnlsprechcnde, flache Vergicichsprorci ;cheiben wurden ebenfalls geschichtet, jedoch keimr Kaliumnilratbehandlung unterzogen.

Anschließend wurden alle Proben einer größeren Folge von Hochgcsehwindigkeits-Schlagprüfungen unterzogen und die [Beschädigungen verglichen, die einerseits bei den 305 ■ 305 mm großen Vergleichsprobcn und andererseits bei den ebenso großen, mit Kaliumsalz behandelten Schichtungen auftraten, wenn sie von mit Messing überzogenen Stahlkügelclien von je 0,351 g Gewicht und 4,3 mm Durchmesser beaufschlagt wurden.

Die Geschoßkügclchcn wurden aus einer Entfernung von 4,6 m aus einem Luftgewehr abgefeuert und trafen mit einer Geschwindigkeit von 84 m/s auf die Schichtungen auf. Auf jede Schichtung wurden bei Glastemperaturen von 9,5 | 24 -|- 49 bzw. |-60°C ' jeweils fünf Schuß abgegeben, und zwar unter einem Winkel von 90"C. Dieselben Prüfungen wurden bei Glastemperaturen von -9,5"C, |-24"C bzw. 1-49⁰C unter Auf.schlagwinkcln von 45 und 15" wiederholt.

Zusätzliche Prüfungen wurden bei 24°C unter Verwendung eines Katapults mit einem Rückzug von 51cm durchgeführt, mit welchem a) 1,1g schwere Slahlkugeln von 6,35 mm Durchmesser und b) 25,4-12,7 mm große Slraßen- bzw. Scholtersleine mit einem durchschnittlichen Gewicht von 11 g auf die Proben geschleudert wurden. Die Geschosse a) und b) wurden mit dem Katapult unter einem Winkel von 90° aus einer Entfernung von etwa 4,6 m auf die Schichtungen geschleudert, wobei die Aufprallgeschwindigkeit 25,4 m/s betrug.

Die der Prüfung unterzogenen Proben besaßen die die vier in Tabelle 4 angegebenen Glas- und Zwischenlagenstärken und unterschieden sich lediglich dadurch, daß sie entweder mit Kaliumsalz behandelt worden waren oder nicht.

Tabelle 4

50	Schichtung	Glasstärke	Zwischenlagcnstärke
	Typ	(mm)	(mm)
	1	2,3 .	0,38
	2	2,3	0,64
55	3	3,2	0,38
	4	3,2	0,64

Der Widerstand gegen Aufprall mit hoher Geschwindigkeit der mit Kaliumnitrat behandelten Schichtungen von Typ 1 bis 4 war unter allen Prüfungsbedingungen sowohl bei der Kügelchen- als auch bei der Katapultprüfung dem Widerstand der unbehandelten Verglcichsprobcn vom Typ 1 bis 4 überlegen. Die der Prüfung unterzogenen Proben besaßen behandelten Vcrbiindwindscluilzscheiben zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

15 16

a) sie besitzen hohe Bruchfestigkeit und hohen optischen Messung dieser in Millimikron (ιήμ) Schlagwiderstand; Doppelbrechung pro cm des Sichtbereichs ausge-

b) sie besitzen hohe Zugfestigkeit; i^ückten Spannung dient ein kalibrierter Quarzkeil,

der entweder als Zusatzgerat zu einem Polansations-

c) der größte Teil der Oberfläche, Kanten und 5 mikroskop verwendet werden kann, um kleine Proben Seiten der Glasgegenstände steht bis zu einer _Zu betrachten, oder zur Betrachtung größerer Proben Tiefe von mindestens 1 μ (normalerweise unter 5 μ) _mit getrennten Linsen, einer Lichtquelle und einer unter einer Druckspannung, wobei die maximale Polarisiereinrichtung versehen werden kann. Bei Druckspannung in den Oberflächenschichten Verwendung von Prismen ist es möglich, quer über die mindestens 1400 kg/cm^a beträgt; ₁₀ Ecken von großen flachen Glasplatten hindurch-

d)'sie besitzen einen zentralen Innenbereich von zusehen. Beim Messen der zentralen Spannung von

etwa 80 bis 90% ihrer Gesamtstärke, und dieser gekrümmten Platten empfiehlt es sich, in Richtung

Zentralbereich steht unter einer Spannung, deren der minimalsten Krümmung zu messen oder den

maximaler Wert im Zentrum nicht wesentlich Betrachtungsbereich so zu vermindern, bis die Krüm-

oberhalb 14 kg/cm² liegt; 15 mung weniger als 10°/₀ der Glasstärke beträgt.

. , , , . . . _. . , Die in optischen Einheiten, d. h. die in nm pro cm

e) das Verhältnis von maximaler Oberflachen- _ausgedrückte Spannung kann leicht durch MultiDruckspannung zu maximaler Spannung im _pi_{ikation mit de}m optischen Spannungskoeffizienten Zentrum betragt mindestens 100:1; _{in mec}hanische Spannungseinheiten, ausgedrückt in

f) das Konzentrationsverhältnis von Kalium zu 20 kg/cm², umgerechnet werden. Dieser Koeffizient betragt Natrium an den Außenoberflächen liegt oberhalb bei den meisten herkömmlichen Platten und Scheiben-5:1, beträgt mindestens das 100- bis 250fache gläsern 0,1506.

des Verhältnisses von Kalium-Natrium im Zen- Die Messung des Oberflächendrucks (Druckspan-

trum des Glasgegenstands und besteht über eine nung) wird ebenfalls auf optischem Wege vorgenom-

Tiefe von etwa 2 μ oder mehr hinweg, übersteigt 25 men, jedoch nach einem anderen Verfahren,

jedoch kaum 10 μ; Die Oberflächen-Druckspannung wird mit einem

g) sie lassen sich ohne gewaltsames Brechen oder *^ls Differential-Oberflächenrefraktometer bekannten Zertrümmern und ohne wesentlichen Festigkeits- ^Gerat _u gemessen welches eine dem Unterschied verlust schneiden· zwischen den Brechungsindizes fur parallel und

' 30 senkrecht zur Glasoberfläche polarisiertes Licht proh) infolge der vorangehenden Kantenabfasung bzw. portionale Größe mißt. Ein derartiges Gerät besteht -abgratung bei welcher die Kanten zwecks j_m wesentlichen aus einer Glühbirne, einem recht-Glättung der Ecken sowie der oberen und unteren winkligen Prisma mit einem höheren Brechungsindex Ränder abgegratet wurden, besitzen die Kanten _ai_s demjenigen der Glasoberfläche und einem Bedes Glases die Glätteeigenschaften von abge- ₃₅ trachtungsteleskop. Die Unterseite des Prismas wird grateten bzw. polierten Kanten, so daß sich _auf die Glasoberfläche aufgelegt, nachdem diese mit die dem Glas durch die erfindungsgemäße chemi- _ej_{ner e}j_nen dazwischenliegenden. Brechungsindex bescheBehandlungverlieheneDruckspannungumdie sitzenden Flüssigkeit bedeckt worden ist. Im Teleskop Ecken herum und außerdem mehr oder weniger _sj_nd dann helle Linien zu sehen, deren gegenseitiger kontinuierlich von der Ober- und Unterseite um ₄₀ Abstand der Oberflächenspannung proportional ist. die Ränder herum zu den Seiten der Scheibe Dieser Abstand wird mit Hilfe eines Mikrometererstreckt; okulars gemessen, das vorher in Einheiten von kg/cm i) das behandelte Glas läßt nur wenig oder gar geeicht wurde. Bei der Betrachtung des Linienabstands keine Spannungsmuster erkennen, wenn es in bei Glasflächen, die bekannten mechanischen Spaneiner senkrecht zur Hauptfläche liegenden Rieh- 45 nungsbehandlungen unterworfen wurden, oder von tung mit polarisiertem Licht betrachtet wird; herkömmlichen, thermisch spannungsfrei gemachten .. ■ , ... „,. , , , ., Oberflächen sind im allgemeinen nur zwei Linien k) wenn d.e erfindungsgemaße Windschutzscheibe _{sjchtbar) yon denen die eine senkrecht und die andere}

infolge eines Unfalles zu Bruch geht, ist, wie _M _zur Schwingungsebene der auf die Glas-

■Sphtteryersuche mit einem Dummy gezeigt haben, _{50 oberfläche} antreffenden Lichtstrahlen polarisiert ist.

die: Verletzungsgefahr geringer als bei herkomm- _{Dje mk KaIiumsalz} behandelten Glasoberflächen

liehen Verbundwindschutzscheiben. _{lassen dagegen norrna}i_erweise mehrfache Liniensätze

erkennen, von denen jede die Spannung in einer bestimmten Tiefe der Spannungsschicht wiedergibt.

Die Messungen der Spannung (Zugspannung) im 55 Diese Linien sind gewöhnlich auf Grund der chroma-Zentrum der mit KaIiumsalz behandelten Scheiben tischen Abweichung des kritischen Winkels zwischen werden nach einem optischen Verfahren vorgenommen, dem Prisma und der Glasoberfläche als Dispersionsweiches normalerweise zur Untersuchung der Span- spektren sichtbar. Mit Hilfe einer Einstellschraube nurigsfreiheit von durch Erwärmen spannungsfrei kann der Winkel zwischen dem Prisma und der gemachtem Gas angewandt wird. 60 Glasoberfläche so eingestellt werden, daß die den Bei diesem Verfahren wird die mittlere Zugspannung Spannungszustand an der Oberfläche der Ionengemessen, welche sich bei Betrachtung der zu messen- Austauschschicht darstellenden Linienreihen cliromaden Glasplatte längs ihrer Mittclebene ergibt. Zur tisch gemacht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verbundwindschlitzscheibe, bestehend aus mehreren in der Oberfläche gehärteten Natronkalk-Glasscheiben, die durch Temperatur-, Vakuum- und Drtickbehandlungcn mit dazwischenliegenden Kunststoffschichten vereint sind, d a d u rc h gekennzeichnet, daß die verwendeten Glasscheiben bis zu einer Tiefe von etwa 6 bis 10 μ dUrcIi bis zu 40minutigen Ionenaustausch mittels geschmolzener Kaliumsalze, insbesondere mittels geschmolzenem Kaliumnitrat, bei 470 bis 593°C gehärtet sind. .