| Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrschichtigen-- |
| flachen Glangegenetend, insbesondere ein Vahrzeugfenster,' |
| wie z.B. eine Autowindochutsacheibe. |
| Pahrzeugtenster, insbesoadere Windschutzscheiben werden |
| wegen der charakteristischen Erfordernisse der Durch- |
| sichtigkeitg Abriebtestigkeit und Widerstandsfähigkeit |
| gegen Witterungseinflugne fast ausschließlich aus Glaa |
| hergestellte Glas ist jedoch ein sprödes* Material,
das |
| gewöhnlich in scharfe und genaekte Stücke zerbricht. In- |
| folgedensen sind Autofenster und insbesondere Windschutz- |
| scheiben eine der Häupturaachen von Unfallverletzungen. |
| Noch der gegenwärtigen nordamerikanischen Praxis iat er- |
| forderlich# daß Windschatzecheiben aus Verbundglas
be- |
| stehen. Hierdurch wurde für äie Pahrzeugineagsen
die Ge- |
| fahr von Schnittwunden durch zackige Ränder von zer- |
| brochenem Glas und große fliegende BruchatUcke.sterk ver- |
| ringert, Obwohl alle Wiadochutzecheiben in ameriLwutschen |
| Autos jetzt aus Vorbundglae benteheng ist die Wiadochutz- |
| aobelbe imer noch eine der drei oder vier Beapturstehen |
| tUr Verlotmfflen von Personen. |
| Verletzungen treten aufg wenn ein Pahrzeugineaese mit |
| einer solchen Wacht gegen die Windnehutzscheibe geworfen |
| wirdg daß den Glas bricht. Der Insasse kann entweder |
| durch die plastische Zwischenschicht hindurchatoßen, so |
| daß sein Geeicht, seine Ohren und sein Hals den scharfen |
| schneidenden Glaskanten ausgesetzt sind, oder aber er |
| kann durch die plastische Zwischenschicht innerhalb den |
| Pahrzeuge gehalten werden, jedoch in BerUhrung mit großen |
| scharfen und zackigen Spitzen kommen, die noch an der |
| plastischen Zwischenschicht hängen. |
| In anderen Ländern ist es üblich, eine Windschutzscheibe |
| zu verwenden, die aus einer einzigen Scheibe eines
6 mm |
| dicken wärmegetemperten Glases besteht, welches in kleine |
| relativ harmlose körnige Teilchen zerbricht, die nicht |
| diese scharfen schneidenden Ränder besitzen, wie sie bei |
| Stücken aus herkömmlichen Varbundglaswindschutzschieiben |
| zu finden sind. Diege getemperte gindschutzscheibe hat |
| jedoch gewisse schwere Nachteile. Ihre steife und unnach |
| giebige Natur erhöht die Möglichkeit eines Schädelbruchs |
| statt Glasbruchse wenn der Kopf eines Pahrzeuginsassen |
| bei einem Unfall mil der 'l.indschutzscheibe zusammenprallt. |
| Palle das Glas bricht, gibt es keinen Widerstand gegen |
| das Hindurchatoßen der Insassen, die sonst durch die |
| plastische Zwischenschicht eines Verbundglases zurückge- |
| halten werden. Wenn eine solche Windschutzscheibe durch |
| einen Aufschlag von außent z.B. einen von der Straße |
| hochgeschleuderten Stein zerbrochen wird, ist ferner das |
| Netz der Sprünge so dichte daß dem Pahrer die Sicht ge- |
| nommen wird und er die Straße nicht mehr sehen kann. |
| Diese Situation ist auf einer mit hoher Geschwindigkeit |
| befahrenen Straße außerordentlich gef4hrlich. Ein Haupt- |
| ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine ver- |
| besserte Windechutzscheiber die die Prinzipien des Ver- |
| bundglesen verkörpert. |
| Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine |
| dindochatsacheibe,-die imstande istg einen starken Auf- |
| prall eines menechl ichen Körpers aufzufangen, ohne an |
| oder In diesem Körper schwere ErschUtterungen oder |
| Stoßwirkungen zu verursachen. Sie betrifft weiterhin |
| eine Windochutsacheibef-die bei den meisten kleineren |
| Unfällen Uberhaupt nicht brichtv-bei einem etwas schwe- |
| reren Unfall nur an der äußeren Scheibe zerbricht, und |
| bei einem wirklich schweren Unfall so bricht, daß die |
| von dia Patrzeugineassen berührte Oberfläche nicht so |
| ernsthaft verletzend wirkt. 89 wird ferner eine Verbund- |
| glanwindschutsacheibt bereitgestellt, bei der ein Zer- |
| reißen der plastischen Zwischenschichten vermiederi wer- |
| den kanng obwohl das Glas zerbrochen wird. Dienen |
| letztere Ist sehr erwünscht, um den Fahrzeuginsassen |
| Innerhalb der schützenden Karosserie den Fahrzeuge zu |
| -halten, etatt ihn der großen Gefahr auszusetzen, heraus- |
| geworfen zu werden. Darüberhinaus wird nach der vor- |
| liegenden Erfindung eine Autowindschutzscheibe aus Ver- |
| bundglas mit einer Außenhaut erhalteng die so fest intu |
| daß sie durch fliegende Steine oder Kies nicht leicht |
| beschädigt werden kann, die jedoch dem Fahrer selbst |
| dann noch eine ausreichende Sicht ermöglicht, wenn-sie |
| durch den Aufprall einen Steine springt oder splittert. |
| Die erfindungsgemäße neue Windschutzscheibe beruht auf |
| ,dem bekannten Prinzip den sogenannten Sicherheitsglases, |
| d.h. sie besteht aus zwei Glasscheiben und einer plasti- |
| -sehen Zwischenschicht, die an mindestens eine diener |
| Scheiben gebunden ist. Ihr verbessertes Verhalten wird |
| in erster linte durch die Eigenschaften der einzelnen |
| Glasscheiben und das Verhältnis der Eigenschaften der |
| einen Glasscheibe zu denen der anderen erreicht. Ins- |
| besondere sind die Scheiben und die Zwischenschicht so |
| konetruiert und kombiziertu da$ bei dem Produkt
lieg. |
| nankeit und Nachgiebigkeit eirtielt wirde vi hreai eine |
| hohe Bruchtentigkeit erhalten bleibt. Die@ ermöglicht |
| der Windschutmacheibeg sieh unter einen Aufprell
zu bie- |
| gen oder "nachzugeben"@ während der Bruch entweder ver- |
| mieden oder verzögert wird. Hierdurch wird der Schlag |
| gemildertg indem die Aufprallgeschwindigkeit langsamer |
| verringert wird, wodurch wiederum die Wahrscheinlich- |
| keit einer Schädel- oder Genickverletzung in Noment
den |
| Aufachlagenn gemindert wird. |
| Die'Verbundglaawindschutzaobeibe der vorliegenden Xr- |
| findung ist gekennzeichnet durch einen Unterschied in |
| der Dicke und/oder mechanischen Postigkeit der sie bil- |
| denden Glasscheiben. Inebenondere besitzt die Innen' |
| acheibe, d.h. die Scheibeg die auf der Innenseite
den |
| Pahrzeuge angebracht ist, eine solche Dicke und Pentig- |
| keitg mit Bezug auf die äußere Scheibeg daß sie eine |
| größere Bruchfestigkeit und größere Biegsamkeit als die |
| äußere Scheibe aufweist. Infolge dieser Eigenschaften |
| neigt die innere Scheibe dazu, nachzugeben ohne zu |
| brecheng wenn auf ihre Pläche ein stumpfer Gegenstand, |
| z.B. der Kopf oder Körper eines Insassen, aufprallt. |
| Die äußere Scheibe ihrerseits bricht unter einer klei- |
| neren Kraft als die innere Scheibe# wodurch der volle |
| Vorteil der Biegeamkeit der inneren Scheibe erhalten |
| wird. Daneben kann die äußere Scheibe in einen begrenz- |
| ten Ausmaß verstärkt werden# um ihre Widerstandsfähig- |
| keit gegen Bruch durch Steimischlag usw. zu erhöhen. |
| Das zweite Prinzip, auf dem die vorliegende Erfindung |
| beruht, besteht darin, daß die innere Glasscheibe auf |
| eine nachfolgend beschriebene Weise ao zerbricht#
daß |
| die plastische Zwischenschicht nur wenig oder garnicht |
| zerreißt. En gibt Unfällep bei denen die Windschutz- |
| scheibe einen Stoß mit solcher Kraft erhältg daß sowohl |
| das innere als auch das äußere Glas zerbrochen werdeni |
| Bei einer bevorzugten Ausführuhinform zerplatzt die |
| innere Scheibe mit ihrer hohen Postigkeit in sehr kliline |
| Teilchen oder WUrtelg und die W er@ Soheibe zerbricht |
| an der Stelle den Aufpralle ebenfalls in viele Brach- |
| stücke. Da die Bruchetüoke dicht an der plastischen |
| Zwischenachicht gehalten wordeng wobei nur sehr wenige |
| Stücke am Punkt des Auf-pralle wegbrecheng wird die Wind- |
| schutzscheibe weich und schlaff. Die kleinen körnigen |
| Bruchstücke an der inneren Oberfläche bilden ein bieg- |
| sames Mosaik mit sehr geringer Verletzungegefahr. |
| So wird beim äußersten oder sehr schweren Unfall die |
| erfindungsgemäße Windschutzscheibe zu einer weichen |
| nachgiebigen Membran, welche keine wesentlichen Ver- |
| letzungen verursachen kann . Das Glas zerbricht in viele |
| kleine Stücke, die die plastische Zwischenmembran nicht |
| lei cht durchdringen, und die große Zahl der Stücke er- |
| möglicht es der plastischen Zwischenschicht, sich zu |
| dehnen, statt örtlich zu zerreißen. Daher behält die |
| zerbrochene Windschutzscheibe ihren Zusammenhang als |
| Igembran, und der Fahrzeugineaose dringt nicht durch |
| sie hindurchp sondern wird innerhalb des schützenden |
| Pahrzeuge gehalten. |
| Die vorliegende Erfindung im weitesten Sinne betrifft |
| Verbundglaofenster, welche aus voneinander getrennten |
| Glasscheibe - n und einer durchsichtigen plastischen |
| Zwiechenschicht besteheng welche mit der Innenseite |
| mindestens einer der Glanacheiben verbunden iatt' wobei |
| die innere Glasscheibe eine größere Pentigkeit gegen |
| Zerbrechen durch einen stumpfen'Gegenstand, wie z.B. |
| einen Kopf, und eine größere Biegeamkeit aufweist 414
dit |
| äußere Scheibe. Vorzugsweise# jedoch nicht notwendiSer- |
| weise, hat die innere Glasscheibe eine geringer* Dicke |
| als die äußere Gl anacheibeg ist jedoch durch Oberflächen- |
| druckspannungen in höherem Maße verstärkt als die äuße- |
| re Scheibe. |
| Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen anhand der |
| beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. |
| Pig. 1 ist eine Skizze eines Fahrzeuge, das eine erfin- |
| dungegemäße Windschutzscheibe aufweist. |
| Pig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 der Pig.
1. |
| Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Modifikation der
Pig. |
| 2. |
| Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine weitere AusfUhrungsform |
| der vorliegenden Erfindung. |
| Tig. 1 zeigt ein typisches Automobil 10 mit einer |
| schutzscheibe 12, die auf übliche *.ufeise montiert oder |
| befestigt ist. Wie in ?ig. 2 gezeigt ist, besteht die |
| Nindschutzscheibe 12 aus zwei Glasscheiben 20 und 24 |
| unterschiedlicher Dickeg die durch eine relativ dUnne |
| Zwischenschicht 22 miteinander verbunden sind. |
| Fig. 3 &zeigt eine Windschutzscheibenkonstruktion,
die der |
| der Fig. 2 entspricht, jedoch insofern abgewandelt ist, |
| als die Glasscheiben 30 und 34 die gleiche Stärke haben |
| und durch eine relativ dUnne Zwischenschicht 32 mit- |
| einander verbunden sind. Pig. 4 zeigt eine weitere Aus- |
| führungeform der Erfindung, bei der die Scheibe 40 nicht |
| mit der Scheibe 44 verbunden oder an sie gebunden
ist. |
| Die 12 JM 714 2 ißt so konstruiert, |
| tat ei* mit der soheibe 20 nach unten mm mit
der **,gi. |
| b@ 24 Mch innen Montiert wird, d.h. die
letztere ist |
| die OW der XMeneeLte den »hreense befindliche
Scheibe. |
| Die Ware Scheibe 20 hat eine wesentlich großer*
Dicke |
| &la die innere Scheibe 24, ist jedoch, wenn Uberhaupt, |
| in geringeren Maße vortentigt als die Scheibe
24. Diese |
| X»bi»tion von größerer Dicke und geringerer Postigkeit |
| bei der äußeren Scheibe gewährleintet, daß die
innere |
| Scheibe sowohl eine größere Bruchbeständigkeit infolge |
| ihrer'größeren Postie.keitu als auch eine größere
Bieg- |
| samkeit infolge ihrer relativ geringeren Dicke besitzt. |
| Wenn mm ein Gegenstand# wie der Kopf einen Pährzeug- |
| ineaseeng in Verlauf einen Zusamenotoßen gegen
die Ober- |
| flilebe der inneren Scheibe 24 stößt# neigt die Scheibe |
| 24 dazu# sich unter den Aufprall zu biegen, ohne
zu |
| brechen. Die äußere Scheibe 20 ihrerseits biegt sieh |
| nicht nö leicht@ neigt jedoch demg unter einen
schweren |
| Aufprall zu brechen. Ein er. -N-en Brechen gestattet
en |
| jedoch der inneren Scheibe 24@ a:Iih bis aus äußersten |
| zu biegen@ wodurch das unter diesen Umständen maximale |
| Baß en Mapfung erreicht wird. |
| Bei der äußeren Scheibe 20 kann en sich um eine getemper- |
| to Scheibe aus Plachglas ohne erhöhte Pestigkeit handeln. |
| Eine derartige unverstärkte äußere Scheibe und infolge- |
| dessen die Windschutzscheibe als ganzen ist offensicht- |
| lich empfindlich gegen Bruch durch aufprallende Steine |
| oder ähnliche Aufschläge-von auden. Dien kann dadurch |
| verbessert worden, daß men die äußere Scheibe 20 vor- |
| festigt, jedoch »rklieb geringer als die innere Scheibe, |
| so daß die äußere Scheibe zuerst bricht. Es iat
ferner |
| erwUnacht. die Postigkeit der äußeren Scheibe so niedrig |
| zu haltene daß in Palle einen Brache relativ große Stücke |
| entstehen# die die Sicht nicht ernstlich behindern. |
| Die Dicke der äußeren Scheibe 20 richtet sich nach der |
| der inneren'Scheibe 24 und nach der ihr verliehenen Ver- |
| festigung. Zunächst soll daher die äußere Scheibe 20
- |
| gewöhnlich nicht dünner sein als die innere Scheibe
249 |
| und sie ist vorzugsweise dicker. ?alle die äußere Scheibe |
| 20 nicht verfentigt istg sollte sie eine Dicke von min- |
| destens 295 um haben, um hinreichende Widerstandsfähig- |
| keit gegen Schäden durch aufschlagende Steine zu besitzen. |
| Die Dicke sollte jedoch 495 mm nicht überschreiten@ und |
| eine.Diake von etwa 3 um wird in allgemeinen bei unver- |
| festigten Glas bevorzugt, um unnötige Bann* und
Starr- |
| heit zu vermeiden* |
| Den Gewicht und die selbst dieser glasatärke eigene» |
| Starrheit oder Steife sind nachteilig. Daher wird bevor- |
| zuste als Runaere Glasscheibe 209 eine dünnere Glasschei- |
| be zu verwenden und dieses dünnere Glas in begrenzten |
| Maße zu vertentigen. In diesem ?alle sollte die
Dicke |
| der äußeren Scheibe 20 innerhalb den Bereiche von
1,75 |
| bin 390 me vorzugeweine von 2900 bis 2925 m Mögen |
| und vorzugsweise nicht geringer nein als die Dicke der |
| inneren Scheibe 24. |
| Den Baß an zulässiger Pentigkeit ist umgekehrt propor- |
| tional der Dicke, so daß ein höherer Pentigkeitagrod |
| bei einer Scheibe geringerer Dicke angewende.t werden |
| kann. Der,Verfestigungsgrad darf jedoch in keinen plailw |
| so groß sein, daß den Glas in WUrfel, d.h. in
kleine |
| BrachatUcke zerbricht, die die Sicht beeinträchtigen. |
| Das B#ü'o*hmuster ist bei jeder Glasscheibe etwas ver*Sobie- |
| den; fUr die vorliegenden Zwecke kann jedoch ein solcher |
| Bruch als würfelig-bezeichnet werden, bei dem mehr als |
| 10 % der Pläche in StUcke zerbricht, die kleiner als |
| 695 cm 2 sind. |
| Die untere Grenze tUr die Dicke der inneren Scheibe 24 |
| wird in erster Linie , durch die Beseliränkungen dös-Glas- |
| herstellüngs--e -und A0ertigungsvetfahrene bestimmt.- Eine |
| Scheibe, diei-nur 1 mm dünn-Ifitg könnte beiBpielsweiäe |
| mit Vorteil veeWendet 'Wetden; diegeringote praktische |
| Dicke bei den gegenwärtigen Herstellgngsverfahren-be- |
| trägt jedoch 195 im. Obergrenze der Dicke von etwa |
| 2925 m wird jedoch #negen der zuvor-erläuterten Bieg- |
| samkbit und Aufprallmilderung bevorzugt, und eine Dicke |
| von nicht mehr als 2 mm ist aus diesem Grund sogar nogh |
| erwünschter. |
| Die innere Scheibe 24 maß ausreichend verfestigt seing |
| so daß sie sich beträchtlich biegen lässt, ohne zu |
| brechen. Das Minimum an Pentigkeitagrad richtet sich |
| nach-der Stärke der Scheibe. Im allgemeinen wird die |
| Pestigkeit so bemessen, daß die innere Scheibe ein sol- |
| chea'Bruchmuster aufweist, daß die Teilchen die plasti- |
| sehe Zwischenschicht nicht zerschneiden oder zerreißen, |
| keine ernsthafte Verletzungsgefahr darstellen und e ine |
| weicheg biegeame Schicht oder Matte bilden. |
| Die nachstehende Tabelle I spezifiziert den Typ des |
| Bruchmueters, das im Palle eines schw.eren Aufpralls auf |
| die Oberfläche des Glases normalerweise notwendig ist, |
| um den obigen Anforderungen zu entsprechen. Die Zonen |
| liegen zentrisch -um den Punkt herum, an dem der Bruch- |
| seinen Ursprung hat und von dem die Bruchlinien radial |
| weglaufen. |
| Tabelle 1 |
| Naziml zulännige Teilcbbngröße-(en der |
| inneren Scheibe |
| Oberall bei 80 % |
| der Oberfläche |
| Zone 1 |
| innerhalb einen |
| Radius von 15v2 cm 196 292 00.3? 0965 |
| Zone 2 |
| Innerhalb eines |
| Radius von 30,5 cm 392 392 0955 196 |
| Zone 3 |
| innerhalb eines |
| Radius von 45,7 cm 499 9217 292 695 |
| Zone 4 |
| innerhalb eines |
| Radius von 61 cm 997 1995 392 997 |
| Zone 5 |
| die gesamte verblei- |
| bende Fläche 1995 3898 499 1390 |
| A - Erwünschte Ausführung |
| B - Gerade noch zulässige Ausführung |
| Die tatsächliche Widerstandsfähigkeit der inneren Scheibe |
| 24 gegen Bruch oder Zetepringen bei Aufprall wird zwick- |
| mäßigerwe ise durch einen herkömmlichen KugelfallvernurjL |
| ereitteltg der den Pahrzeugglen-Voreobritten entegrüht. |
| Bei dienen-Verauch wUd eine Glanneheibt mit den
Ab |
| aunge n 3095 mal 3095/an den Rändern unterstützt
und-den |
| Autproll 'einer Stahlkußel von 225 6-au$408#tetp
die Mm |
| aui die Mitte der Mohe fallen Idett6
bei *ta» der- |
| artigen Versuch darf die Innere Scheibe 24 bei
' einen |
| ?all der Kugel aus mindestens 2 Meter Höhe bei
10 von 12 |
| Vorauchen nicht brechen. Die letzter* Bedingung ist |
| vorgesehen#, um auch gelegentlich auftretende Defekte
zu |
| eliminieren. |
| ft ist zu beaobteng da§ die Schlägtestigkeit mit
zu- |
| nehaffler WOft mnimtp » daß eine typische WIMBebutz- |
| sobeibe ei'men Pore einen-etwang jedoch niobt |
| wenentlieh@ größeren Aufprall wid.ersteht als die kleine- |
| rm Ver»ohnstUcke., So könnt* eine Windschutzscheibe |
| ein« »11 aus 3 Betern widerstehen" wenn ein q»dra- |
| tinehen Vereuohnatück nur ein» Pell aus«2,7
x wider- |
| @tobte Die sohlagtentigkeit aimt auch mit er |
| Dicke zu@ no daß ei ne 195 bis 10625 on
dicke dindeobats- |
| aobeibe bit 297 Netern brechen kann, während eine
auf |
| identisch* Weine verfentigte Scheibe von 2 bin 29125 m |
| Dicke bis 393 a nicht bricht. Die fähigkeitg, ein« Pall |
| aus 2 Ibter Mhe zu widerstehen@ bedeutet jedoch
eine |
| ausreichende SchU4fentigke - innerhalb den Bereiche
der |
| normalerweise vorgesehenen Ab»saungen. |
| Die ftstigkeit von eias wird Mutig durch den Bruchmodul |
| gusgefflekt@ der ein Naß tUr die SiegefestLokeit
ist. |
| Mr die vorliegenden Zwecks ist dieser jedoch
nicht immter |
| hinreichend. so sind sowohl der Grad der Druckspannungt |
| genossen als Brechu a»dulp *In auch die Tiefe
und/oder |
| die Verteilung der ßpunaiingeng die durch das Spannunge- |
| Scheim oder das Druckepannunge-Zugepannungs-Verhältnie |
| wied«gegeben worden, von Bedeutung. Dementsprechend |
| verdem die praktischeren Kennzeichen den Bmohnuntern |
| und der Schlagtentigkeit zur Erläuterung verwendet. |
| In einigen Pällen ist en erw.*,.nechtg
daß die innere und |
| die äußere Scheibe die gleiche Dicke haben. Imbenondere |
| bat dien den deutlichen Vorteil# daß beide Scheiben
aus |
| einem kontinuierlichen Band gleichUnsiger Stärke
ge- |
| schnitten worden können. Eine derartige Konstruktion ist |
in Pig.
3 gezeigt, in der die Glasscheiben
30 und
34 die gleiche Dicke haben. In diesem Fall mUssen die Vorteile der vorliegenden
Erfindung ganz durch unterschiedliche #erteatigung der beiden Glasscheiben erreicht
werden. Dementsprechend muß die innere Scheibe 34 ausreichend stärker verfestigt
werden als die äußere Scheibe
30# so
daß beim Verbiegen
des Verbundglases
die äußere Scheibe
30 zuerst bricht.
Es ist erwUnacht, die beiden
Scheiben so dünn wie möglich und vorzugsweise dünner als etwa
1,8
mm zu machen,
um maximale Blegsamkeit und geringe Maße zu erzielen. Im übrigen treffen die gleichen
Uberlegungen hinsichtlich der Stärke und Pestigkeit zu, die vorstehend bezüglich
der Struktur der Pig. 2 angestellt wurden. Die Pig. 4 erläutert eine recht verschiedene
AusfUhriungsform. Hier ist die innere Scheibe 44 auch von der äußeren Scheibe 40
getrennt, jedoch an sie nicht gebunden. Stattdessen ist eine Kunstatoffschicht 42
an eine der Scheiben gebunden. Dies Ist vorzugsweise die innere Scheibe 44, wie
in der Zeichnung dargestellt ist, braucht es aber nicht notwendigerweise zu sein.
Charakteristischerweise ist eine durch die Bezugezahl 46 bezeichnete Plüssigkeit
vorgeseheng die die beiden inneren Oberflächen benetzt und durch eine Renddichtung
üblichen
Typs eingeschlossen wird. Sie ist erforderlich, um Reflexionen an
den inneren Oberflächen zu verringern und ist vorzugsweise eine Plüssigkeit mit
passendem Brechungsindex. Bei dieser AusfUhrungsform wird das Maximum an Biegsamkeit
erreicht, da die innere Scheibe nicht direkt durch die äußere Scheibe behindert
wird. So können sich die innere und die äußere Scheibe gegeneinander verechieben,
wodurch die Steifheit der Windschutzscheibenkonstruktion stark herabgesetzt wird.
Perner gibt
es für die
| innere Scheibe eine begrenzte Zone freier Bewegung, be- |
| vor sie die äußere Scheibe erreicht. Die Anwesenheit der |
| plastischen Zwiechenschicht oder Lage 42 bewirkt jedoch |
| den Zusammenhalt, der bei Verbundglankonstruktionen |
| traditionell Ist. Die vorstehend für die Pig. 2 und
3 |
| beschriebenen Stärke- und Pentigkeitakennzeichen treffen |
| Im allgemeinen auch auf diese AusfUhrungeform zu. |
| Die Erfindung Ist nicht auf irgendeine bestimmte Weine |
| der Glaaverfestigung beschränkt. Ein praktischen Ver- |
| fahren zur Erzielung den fUr die innere Scheibe erfor- |
| derlichen Pentigkeitagraden ist eine chemische Verstär- |
| kungebehandlung, bei der in der Oberflächenschicht den |
| Glases kleinere Ionen durch größere Ionen, z.B. Natrium- |
| Ionen durch Kaliumionen ersetzt werden. Bei dieser Be- |
| handlung kann ein relativ hohes Maß an "Pentigkeit nach |
| Abrieb", d.h. Pestigkeit, die durch einen hoben Bruch- |
| modul und eine relativ tiefe, unter Druckspannung stehen- |
| de Schicht gekennzeichnet Ist, erzielt werden, während |
| die Transparenz erhalten bleibt, indem man ein Glas vom |
| Alkalimetall-aluminosilikat-Typ verwendet, das mindestens |
| 5 % Tonerde (A120 3) enthält. Der erzielbare
Pestigkeite- |
| grad kann auf verschiedene Weine verändert werden, z.B. |
| durch Verwendung verschiedener Gläser, Anwendung unter- |
| schiedlicher Behandlungstemperaturen und/oder unter- |
| schiedlicher Behendlungazeiten. Es ist jedoch Im allge.-. |
| meinen zweckmäßig, eine einzige Glaazusammensetzung zu |
| verwenden und den gewUnschteig Poetigkeitagrad durch |
| Veränderung der Behandlungsbedingungen zu erzielen. |
| Beispielsweise kann die äußere Scheibe 20, 30 oder 40 |
| durch überflächenbehandlung einer Scheibe erhalten |
| werden, die aus einen gewalzten oder gezogenen Band aus |
| G» |
| M2 0-A120 3-3102-Glas geschnitten ist, das in wesentlichen |
| aus 62 % Si029 24 % A12039 9t5 % Na2
09 2 % 9g09 3v5 % |
| L12 0 und 1 % Sb203 besteht. Das Glas kann bin
zu einer |
| Dicke von 29125 mm oberflächenbehandelt und durch
Ein- |
| tauchen In eine Schmelze von Natriumnitrat (NaN0
3) bei |
| einer Temperatur von 450 0 für die Dauer von bis zu
zwei |
| Stunden verstärkt werden. Sei niedrigeren Temperaturen |
| kann die Behandlungszeit etwas länger nein, während sie |
| bei höheren Temperaturen normalerweise etwas kUrzer ist. |
| Ebenso kann die innere Scheibe 249 34 oder 44 durch |
| Oberflächenbehandlung einer ähnlichen Glasscheibe bin» |
| zu einer Dicke von 1,625 am hergestellt-und in etwas |
| stärkeren Maße verstärkt werden. So bat sich eine vier- |
| stUndige Behandlung in einen gaN03-Bad bei 45000 und |
| eine anschließende 5 Minuten dauernde Behandlung in
KNO 3 |
| bei 45000 als ausreichend erwiesen. |
| Man kann aber auch ein 1a20-A120 3#sio2"bolaop 3.3.
ein |
| aus 63 % 31029 17 % A12039 13 % jua209
395 % 9209 395 % |
| »SO bestehenden Glas für die Herstellung der Scheiben |
| verwenden. So kann eine 29125 m dicke Scheibe
tUr die |
| K-U-ere |
| Verwendung als/Sebeibe verstärkt worden, indem men.
sie |
| für die Dauer von bin zu 2-1/2 Stunden in geschmolzenen |
| KNO 3 von 4500C eintaucht. Die innere Scheibe ihrerseits |
| kann aus einer 1p625 m dicken Scheibe bestehen# die |
| in einen KNO3-Bod von 52500 mindestens fünf Stunden |
| lang behandelt wurde. |
| Zur Erläuterung der Erfindung wird auf das folgende |
| spezifische Beispiel verwiesen, das unter Bezugnahme |
| auf Pig. 2 der Zeichnungen beschrieben ist: |
| Das vorstehend beschriebene Li 20-A120 3-Sio 2-Glas wurde |
| zu einer kontinuierlichen Scheibe gewalzt, aus der
Ab- |
| schnitte ausgeschnitten wurdeng die der Porm einer |
| Ublichen Autowindschutzscheibe entsprachen. |
| Mehrere dieser Abschnitte wurden zu einer Dicke von etwa |
| 19625 m geschliffen und poliert, wobei Scheiben erhal- |
| ten wurden, die der inneren Scheibe 24 der Pig. 2 ent- |
| sprachen. Diese Scheiben wurden dann durch aufeinander- |
| folgendes Eintauchen in eine Reihe' von geschmolzenen |
| Salzbädern chemisch verstärkt. Die Scheiben wurden zuerst |
| 0 |
| zwei Stunden in ein Natriumnitratbad von 450 eingetaucht" |
| dann swei Stunden bei 425 0 In ein Bad eingetaucht.'das |
| aus gleichen Teilen Natrium- und Kaliumnitrat bestand, |
| und dann 5 Minuten in ein Kaliumnitratbad von 450
0 ein- |
| getaucht. Die erhaltenen Scheiben überstanden den vor- |
| stehend beschriebenen Kugelfellverauch, wobei die Kugel |
| von einer Höhe von 2967 m gelassen wurde. Die Be- |
| handlung ist so beschaffen, daß nie eine hohe Schlag- |
| festigkeit und einen Bruchmodul verleiht# der je nach |
| den Konsverfahren bin zu 4.200 Wem 2 bin 5600 kg/cm2 |
| beträgt. Ein auf diese Weise verstärkten Glas hat, wenn |
| es bricht, ein Bruchmuater, das etwas kleiner ist
als |
| das der Tabelle 1. |
| Eine gleiche Anzahl von Scheiben wurde dann zu einer |
| Dicke von etwa 2.125 am geschliffen und poliert, wobei |
| Scheiben erhalten wurden, die de# Scheibe 20 in Fig. 2 |
| entsprachen. Diese Scheiben wurden dann durch einstUndi- |
| gen Eintauchen in ein Salzbad von 425 0 Cv das
aus gleichen |
| Teilen Natrium- und Kaliumnitrat bestand# verstärkt. |
| Diese Behandlung war geeignett dem Glas eine angemessen |
| hohe Schlagfestigkeit und einen Bruchmodul zu verleihen, |
| der wesentlich geringer war als der der inneren Scheibe. |
| Die durch diese Behandlung verstärkten Glasscheiben |
| brechen normaler*eiae bei dem Kußeltallversuch bei geni- |
| gor als 2 m Höhe und besitzen Bruchauster, bei
deneü die' |
| StUcke in allgemeinen eine Größe von 6 c32 odezi meh
r be- |
| sitzen. Diese Scheiben wurden dann paarweise, und zwar |
| jeweils eine innere und eine äußere Scheibeg zueannenge- |
| legt und mit einer 0,75 mm dicken Zwischenochloht tue |
| einer Polyvinylbutyralharzbahnb wie sie bei der Verband- |
| glanherstellung fUr Autowindschutsacheiben verwendet wirdv |
| zu einem Verbundglas verarbeitet. PUr die Verbundglanher- |
| stellung wurde das Standatdverfahren in Oleutoklavon an- |
| gewendet. |
| Die erhaltenen Verbundglanwindschutsacheiben wurden denn |
| In einem Standardrahmen montiert und nach einer Kethode |
| geprUftg bei der der. Aufschlag einen fahrzeugineneaän |
| mit dem Kopf voran auf die Windochutzscheibe sehr genau |
| simuliert wurde. Es wurden Aufschläge bei unterschied- |
| lichen Geschwindigkeiten durchgefUhrt und die Wirkungen |
| auf die #indschutzscheibe notiert. |
| Bei 9eschwindigkeiten von bis zu 24 km/h wurde kein
Bruch |
| festgestellt; zwischen 24 und 32 km/h wurde die äußere |
| Scheibe zerbrochen, jedoch nicht die innere; bei höheren' |
| Geschwindigkeiten von bis zu 48 km/h konnten sowohl
die |
| Innereo als auch die äußeroji Scheibe zerbrochen worden, |
| wobei die Innere Scheibe in besonders kleine# nicht ver- |
| letzende Teilchen zerbrach, während die Kunstatoffsphicht |
| nicht zerries. Im Gegensatz hierzu verhält sich eine |
| Ubliche Verbundglaawindschutzscheibe aus getemperten |
| Glasscheiben einer Stärke von 3 = wie folgt: |
| Beide Glasschichten brechen bei einem Aufprall bei einer |
| Geschwindigkeit von 13 km/h. Bei etwa 19 km/h
wölbt sich |
die gebrochene Windschutzscheibe nach außen und große scharfe
Glasstücke treten auf, die"das Gesicht der auf sie auftreffenden Person berühren
wUrden. In einigen Fällen wird die plastische Zwischenschicht zerrissen, und der
Kopf wUrde durch die Scheibe dringen. Bei
25 bis
38 km/h wird die
Windschutzscheibe vollständig durchdrungen, und es würden schwere Schnittwunden
auftreten. Ein VerbundglasstUck mit den Abmessungen
15,2 mal
15,?
cm für Versuchszwecke,'das,abgesehen von der kleineren Größe, der vorstehend beschriebenen
Windschutzscheibenkonsti#uktion entsprach, wurde für einen simulierten Steinschlagversuch
hergestellt. Der Versuch bestand darin, daß man die Probe -In einem Paar Randklammern
montierte und mit verschiedenen Geschwindigkeiten ein Wurfgeschoss aufprallen ließ,
das wie ein Stein wirkte. Das Wurfgeschoss bestand aus einer Kugellagerkugel aus
Metall mit äinem Durchmesser von
0,3 mm, die auf einen zylindrischen Träger
angebracht war; es hatte ein Gesamtgewicht von*
5p8 g und wurde auseinem
Luftgewehr mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abgefeuert. Die Probe überstand
den Aufprall bei Geschwindigkeiten von bis zu
16 m/s. 'Nenn Bruch auftrat,
blieb die innere Scheibe intakt, und die Teilchen in der zerbrochenen äußeren Scheibe
hatten, abgesehen von der Fläche mit einem Radius von
1,3 cm
vom
Aufschlagpunkt,
eine genügende Größe, um eine für den sicheren Betrieb eines Automobile ausreichende
Sicht zu ermöglichen.