DE1813267C3 - Sicherheitsverbundglas für Windschutzscheiben - Google Patents

Description

auf die Windschutzscheibe nicht auf die Schnittverletzungen, sondern auf die Verletzungen zurückzuführen sind, die durch den Aufschlag des Kopfes auf die Windschutzscheibe entstander· sind.

Die Forderung nach einem Abfallen der Glasbruchstücke und die Forderung nach Bruchstücken mit einer möglichst wenig scharfkantigen Form ist dther von untergeordneter Bedeutung und spielt erst dann eine Rolle, wenn der Kopf der Fahrzeuginsassen die Windschutzscheibe durchschlagen hat. Vor dem Bruch der Windschutzscheibe treten aber bereits durch den Aufschlag des Kopfes auf die Windschutzscheibe Verletzungen auf, die wesentlich gefährlicher und schwerwiegender sind als die durch die Glasbruchstücke hervorgerufenen Schnittverletzungen. Unter Berücksichtigung der überaus gefährlichen und schwerwiegenden Verletzungen, die durch den bloßen Aufschlag des Kopfes auf die Windschutzscheibe auftreten, ■st es unbeachtlich, daran zu denken, daß die Bruchstücke der Glasscheibe in geeigneter Form abfallen und die geeignete Form haben. Aus der nachstehend angegebenen Statistik ergibt sich, daß bei Verletzungen, die durch den Aufprall von Körperteilen auf die Windschutzscheiben hervorgerufen sind, die meisten gefährlichen und tödlichen Verletzungen in erster Linie auf den bloßen Aufschlag auf die Windschutzscheibe und nicht auf die Schnittverletzungen durch die Glasbruchstücke zurückzuführen sind. Die nachfolgende Statistik zeigt eine Tabelle, die vom Cornell Aeronautical Laboratory, Inc. of Cornell University, USA, im Jahre 1964 unter dem Titel »Automobile glazing as an injury factor in accident« veröffentlicht wurde:

Tabelle

Schwere der durch die Windschutzscheibe verursachten Verletzungen am Kopf, am Hals und an den Armen von im Zentrum und rechts vorn sitzenden Insassen bei Auffahrunfällen

Grad der durch die Windschutzscheibe verursachten Verletzung

geringfügig nicht
gefährlich

gefährlich

tödlich

insgesamt

Kopfverletzungen:
Verletzungshäufigkeit ....
Prozentsatz der Verletzung

Verletzungs-Typ:

Aufprallverletzung, %

Schnittverletzung, %

am Hals:

Verletzungshäufigkeit ....
Verletzungsprozentsatz ...

an den Armen:

Verletzungshäufigkeit

Verletzungsprozentsatz

1525 71,2

535
25,0

51,5
48,5

10
25,0

24
17,3

59
2,7

92,9

7,1

1
2,5

0
0,0

24
Μ

90,5
9,5

7
17,5

0
0,0

2143
100,0

31,1
68,1

40
100,0

139
100,0

Die Kopfverletzungen werden in Aufschlagverletzungen und Schnittverletzungen eingeteilt, und der Grad der Verletzung wird in vier Stufen unterteilt. Aus der vorstehenden Tal eile geht hervor, daß der Grad der durch die Windschutzscheibe verursachten Schnittverletzungen in der Stufe »geringfügig« 81,4% beträgt, daß aber in den Stufen »gefährlich« und »tödlich« die Aufschlagverletzungen über 90% liegen, während die Schnittverletzungen in diesen Stufen weniger als 10% betragen.

Auf Grund der durch die vorstehende Statistik gewonnenen Erfahrungen wird deutlich, daß die gefährlichen und tödlichen Verletzungen bei einem Aufprall auf die Windschutzscheibe in erster Linie auf den bloßen Aufschlag des Kopfes auf die Scheibe und nicht auf Schnittverletzungen durch die Glasbruchstücke zurückzuführen sind. Bei der Entwicklung eines Sicherheitsverbundglases ist daher das Hauptaugenmerk darauf zu r c iten, daß der Aufschlag der Körperteile auf die Windschut'scheibe bei einem Unfall gemildert, d. h. gedämpft wird. Die Frage nach der Art und Form der Glasbruchstücke ist von untergeordneter Bedeutung.

Es war daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Sicherheitsverbundglas für Windschutzscheiben zu schaffen, bei welchem im Fall eines Unfalles der Aufschlag von Körperteilen auf die Windschutzscheibe gemildert, d. h. gedämpft wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die verwendeten Glasplatten unverstärkt sind u.id wenigstens eine der Glasplatten verringerte Schlagfestigkeit aufweist, die niedriger als die Schlagfestigkeit einer unverstärkten Glasplatte von gleicher Dicke und Größe ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsverbundglas ist die Durchschlagfestigkeit so weit herabgesetzt, daß das Verbundglas bei einem Aufschlag des Kopfes nachgeben und bis zum Erreichen einer vorbestimmten Durchschlagfestigkeit die durch den Aufschlag des Kopfes hervorgerufene Aufschlagskraft absorbieren kann. Hierdurch wird der Aufschlag des Kopfes auf die Windschutzscheibe gemildert, so daß die durch den Aufschlag des Kopfes auftretenden Verletzungen gemildert werden können.

Eine besonders gute Wirkung des erfindungsgemäßen Sicherheitsverbundglases kann dadurch erzielt werden, daß sich die transparente Glasplatte mit verringerter Schlagfestigkeit auf der Innenseite der Windschutzscheibe befindet, die dem Fahrzeugführer gegenüberliegt, wobei die Verringerung der Schlagfestigkeit

in der der Zwischenschicht anliegenden Glasoberfläche vor der Herstellung des Verbundes erfolgt ist.

Bei einem Aufschlag eines Körperteils auf die Windschutzscheibe entsteht auf der dem Fahrgastraum zugek hr en Seite der inneren Platte eine Druckzone, wäh end auf der dem Fahrgastraum abgekehrten Seite dies r Glasplatte eine Zugzone entsteht. Wenn nun die innere Glasplatte gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform an der dem Fahrgastraum abge ehrten Seite eine verringerte Schlagfestigkeit aufweist, d. h. geschwächt ist, kann sich die Glasplatte und damit die Windschutzscheibe vor Eintritt des Bruches in vorherbestimmter Weise durchbiegen, so daß ein erheblicher Teil der Aufschlagskraft absorbiert werden kann.

Die Verringerung der Schlagfestigkeit der für die edindungsgemäße Windschutzscheibe verwendeten Glasplatten kann auf vielerlei Weise erfolgen. So kann die Glasoberfläche durch irgendein chemisches oder mechanisches Verfahren in ihrer Festigkeit verringert werden, soweit diese Verfahren nicht zu einer unzulässigen Einbuße der Transparenz des Glases führen. Eine Auswahl der verschiedenen Möglichkeiten zur Verringerung der Festigkeit des Glases ist in den Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.

Gemäß einer bevorzugten chemischen Behandlung werden beide oder vorzugsweise eine der Oberflächen einer Glasplatte mit einem geschmolzenen Lithiumsalz, z. B. Lithiumnitrat, in Berührung gebracht, wodurch eir- Teil von Na* auf der Glasoberfläche durch L:* ersetzt wird. Erwünschtenfalls kann ein anderes Salz, z. B. ein Kaliumsalz, mit einem Lithiumsalz gemischt werden, um ein Bad mit einem niedrigeren Schmelzpunkt zu ergeben. Beispielsweise schmilzt eine Mischung von 40 Molprozent Lkhiumnitrat und 60 Molprozent Kaliumnitrat bei etwa 140" C. Die Geschwindigkeit des Ionenaustausches hängt weitgehend von der Temperatur des Bades ab, und wenn die Temperatur hoch ist, wird die Oberfläche des Glases bald trüb. Wenn daher die Behandlungstemperatur herabgesetzt wird, wird die Oberflächenbehandlung zur Verringerung der Schlagfestigkeit des Glases erleichtert. In diesem Fall kann die Temperatur geschmolzenen Salzbades im Bereich von etwa 150 bis 27O"C, vorzugsweise von etwa 180 bis 250⁰C, liegen. Die Berührungsdauer hängt von der Temperatur des Salzbades und dem gewünschten G a i der Erniedrigung der Festigkeit ab. Die Berühn. η jsdauer soll jedoch vorzugsweise etwa 60 Minuten nicht übersteigen, wenn die Temperatur des Salzes 210⁰C beträgt. Eine nach diesem Verfahren behandelte Glasplatte besitzt eine Oberfläche mit einer nach innen zunehmenden Na⁺-Konzentration und einer nach innen abnehmenden Li⁺-Konzentration.

Bei einer anderen geeigneten chemischen Behandlung wird eine Glasplatte mit einer sauren wäßrigen Lösung eines Alkalifluorids behandelt (z. B. eine Lösung, die durch Vereinigen von 1 Volumteil einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 10 Gewichtsprozent HCl und zwei Volumteilen einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 10 Gewichtsprozent NaF hergestellt wurde). Als Behandlungstemperatur ist Raumtemperatur ausreichend, und die Beriihrungsdauer übersteigt vorzugsweise nicht etwa 5 Minuten.

Ein bevorzugtes und vorteilhaftes mechanisches Verfahren ist ein Eindrück- oder Einpreßverfahren, bei welchem man beide Oberflächen oder eine Oberfläche einer Glasplatte bei einem geeigneten Abstand mit einem Diamantpräge- oder -drückgerät bearbeitet. Der Bearbeitungsabstand, d. h. der Abstand zwischen einer beschädigten Stelle und einer benachbarten beschädigten Stelle, hängt von dem verwendeten Eindruckkörper, der während des Eindrückens ausgeübten Drucklast und dem gewünschten Abnahmegrad der Festigkeit ab. Der Bearbeitungsabstand kann jedoch in den meisten Fällen im Bereich von etwa

ίο 2,54 bis 15,24 cm liegen, überdies soll die Beschädigung derartig sein, daß das Fertigprodukt eine zufriedenstellende Transparenz aufweist.

Weitere geeignete Arbeitsweisen zur Herabsetzung der Festigkeit einer Glasplatte sind ein Sandfallverfahren, bei welchem man Schmirgel aus einer geeigneten Höhe auf die Oberfläche der Glasplatte herabfallen läßt, ein Wassermahl- oder Wasserschleif verfahren, bei welchem eine Glasplatte (Tafelglas) der Einwirkung einer Wassermahl- oder Wasserschleifmaschine für die Herstellung von Mattglas unterworfen wird.

Die Festigkeit einer oberflächenbehandelten Glasplatte wird nach den folgenden Prüfverfahren A oder B gemessen.

Test A (Ringbiegetest)

Dieses Prüfverfahren wird gewöhnlich als Ringbiegefestigkeits-Meßverfahren bezeichnet:

Eine Glasplatte mit einer Größe von 50 - 50 mm wird auf einen Hohlzylinder mit einem Durchmesser von 24 mm gelegt. Ein Hohlzylinder mit einem Durchmesser von 12 mm wird gegen die Glasplatte von oben her gedrückt, wobei eine Belastung bis zum Brechen der Glasplatte ausgeübt wird. Die Festigkeit der Glasplatte wird aus der folgender Gleichung berechnet:

σ =-- 0,4· ^P [kg/mm¹],
h²

worin Λ die Dicke der Glasplatte und ρ die Belastung zum Zeitpunkt des Brechens der Glasplatte darstellen.

Test B (Kugelfalltest)

Diese Prüfung wird an einer Probe mit einer Größe von 30 · 30 cm ausgeführt:

Die bearbeitete oder geschwächte Probe wird an zwei Seiten gelagert. Man läßt eine Stahlkugel mit einem Gewicht von 180 g aus einer Höhe von 2,6 m auf die Probe fallen, wodurch die Probe zerstört wird. Die Geschwindigkeit V₁ der Stahlkugel unmittelbar vor dem Aufschlagen ist y2g-2,6m = 716 cm/sec. Eine Kamera wird neben der Probe aufgestellt. Die Lagen der Kugel vor und nach dem Aufschlagen werden mit einem stroboskopischen Büte (200 Zyklen/ see.) beleuchtet und auf einem Film photographiert.

In einer vergrößerten photographischen Darstellung wird der Abstand zwischen zwei Stellungen der Kugel, die der Glasplatte vor dem Auftreffen am nächsten sind, gemessen und als I₁ bezeichnet. In ähnlicher Weise wird der Abstand zwischen zwei Stellungen der Kugel,

die der Glasplatte nach dem Auftreffen am nächsten sind, gemessen und als I₁ bezeichnet Die Geschwindigkeit V₂ der Kugel unmittelbar nach dem Aufschlagen beträgt etwa

/

Der Unterschied zwischen der Bewegungsenergie vor dem Aufschlagen und der Bewegungsenergie nach

(fl

dem Aufschlagen kann aus V₁ und K₂ durch die Gleichung

I mV = m(l\ — V₁) [g m/scc]

berechnet werden, worin /?? das Gewicht der Stahlkugel (180 g) bedeutet.

Wenn eine vorbehandclte Probe nach dem Test A oder dem Test B geprüft wird, soll die behandelte Oberfläche der der Belastung oder dem Aufpraüstoß ausgesetzten Oberfläche abgekehrt sein.

Vorzugsweise soll die oberflächenbehandeltc Glasplatte, die bei der Herstellung des Schichtaufbaus gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangt, eine Festigkeit von nicht mehr als etwa 6,0 kg/mm² nach dem vorstehend geschilderten Test A und eine Stoßoder Schlagfestigkeil von nicht mehr als etwa 55Og m/sec. gemäß dem vorstehend beschriebenen Test B aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Sicherheitsverbundglas gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt die Verringerung der Belastungsfestigkeit einer Glasplatte, die in ein geschmolzenes Salzbad eingetaucht ist (40 Molprozent LiNO₃ und 60 Molprozent KNO₃), wobei die Temperatur des Salzbades 210⁰C beträgt;

F i g. 3 zeigt die Abnahme der Schlagfestigkeit einer Glasplatte, die mit einem Diamantenprägegerät bearbeitet wurde, und

Fig. 4.1 bis 4.4 veranschaulichen die Ergebnisse von Schlagversuchcn bei verschiedenen Windschutzscheiben.

Gemäß F i g. 1 besitzt zumindest eine der transparenten Glasplatten 1 und Γ eine verringerte Schlagoder Stoßfestigkeit auf G und der Vorbehandlung ihrer Oberfläche. Eine Zwischenschicht 2 aus einem organischen polymeren Material ist zwischen die Platten 1 und 1' eingebracht und an diese gebunden, so daß ein einheitlicher Aufbau entsteht. Die Zwischenschicht 2, die nicht Gegenstand der Erfindung ist, soll vorzugsweise eine der bisher vorgeschlagenen Zwischenschichten sein, die einen hohen Durchstoß- oder Eindringungswiderstand ergibt. Vorzugsweise besitzen beide Glasplatten 1 und 1' eine verringerte Schlagoder Stoßfestigkeit. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede der Glasplatten 1 und 1' an der dem Fahrer zugekehrten Oberfläche unbehanidelt, jedoch an der dem Fahrer abgekehrten Oberfläche einer Behandlung zur Herabsetzung der Schlag- oder Stoßfestigkeit unterworfen.

Wenn der Kopf des Fahrers kräftig auf eine Windschutzscheibe aufschlägt, entsteht an den dem Fahrer zugekehrten Oberflächen der Glasplatten eine Druckzone, während an den dem Fahrer abgekehrten Seiten der Glasplatten eine Zugzone auftritt. Wenn die Glasoberfläche an der dem Fahrer abgekehrten Seite geschwächt ist, wird das Glas infolge der durch den Aufschlag erzeugten Spannung mühelos gebrochen. Wenn andererseits ein Gegenstand von außen auf die Windschutzscheibe aufschlägt, tritt eine Zugbeanspruchung an den Oberflächen der Glasplatten auf, die dem Fahrer zugekehrt sind, während eine Druckbeanspruchung auf der anderen Seite auftritt. Dabei unterliegt die behandelte Oberfläche der Glasplatte einer Druckbeanspruchung, so daß die Glasplatte weniger leicht bricht als im Fall des Aufschiagens mit dem Kopf auf die Windschutzscheibe. Wenn der Kopf des Fahrers auf das Verbundglas gemäß der Erfindung aufschlägt, wird die Glasplatte leicht gebrochen, da eine Glasplatte mit einer verringerten Festigkeit für die Herstellung des Verbundglases verwendet wird. Wenn die Glasplatte gebrochen wird, wird die Energie des Aufpralles allmählich in der Zwischenschicht absorbiert, weshalb der Kopf einen geringeren Stoß erhält. F i g. 2 zeigt Änderungen der Belastungsfestigkeit einer Glasplatte mit einer Dicke von 3 mm und einer

ίο Fläche von 50 · 50 mm beim Eintauchen in ein geschmolzenes Salzbad (40 Molprozent LiNO₃ und 60 Molprozent KNO₃) bei 21O⁰C. Jede Probe wird in das geschmolzene Salzbad für eine bestimmte Zeitdauer (30, 60 oder 90 Minuten) eingetaucht und dann aus dem Bad entnommen. Die Probe wird gekühlt, mit Wasser gewaschen und getrocknet, und deren Festigkeit wird nach dem vorstehend beschriebenen Test A gemessen. Es wurden 15 Probestücke für die jeweilige, vorstehend angegebene Eintauchdauer geprüft, und deren Belastungsfestigkeit (x) wurde gemessen. F i g. 2 zeigt die Ergebnisse für jede Eintauchdauer und die Ergebnisse, die an unbehandelten Probestücken erzielt wurden. Auf der Abszisse ist die Belastungsfestigkeit (.v) aufgetragen und auf der Ordinate eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion von .v

^Εχρ·

2 σ²

worin χ den mittleren Wert der Proben und σ eine Standardabweichung der Proben bedeuten.

Wenn eine Glasplatte in ein geschmolzenes Bad von Lithiumsalz eingetaucht wird, wird Na⁺ in einer Oberflächenschicht der Glasplatte gegen Li⁺ mit einem geringeren Volumen ausgetauscht, und demgemäß wird die Festigkeit der Glasplatte herabgesetzt. Bei den aufgezeigten Beispielen besitzt eine unbehandelte Glasplatte im Durchschnitt eine Belastungsfestigkeit von 8,5 kg/mm². Nach der Behandlung gemäß der Erfindung über 30, 60 und 90 Minuten erhält die Glasplatte eine verringerte Belastungsfestigkeit von durchschnittlich 6,0, 4,7 bzw. 3,8 kg/mm².

Die Transparenz der Probe geht mit der Zunahme der Behandlungsdauer verloren; eine Hitzebehandlung über f 0 Minuten bei 210⁰C ergibt jedoch keine Beeinträchtigung der Transparenz.

F i g. 3 zeigt die Abnahme der Schlagfestigkeit der Probestücke (Glasplatte mit einer Dicke von 3 mm und einer Fläche von 30 · 30 cm), von denen eine Oberfläche mit einem Diamantpreß- oder -prägegerät bearbeitet wurde. Die Bearbeitung erfolgt durch Einritzen von kleinen Ausnehmungen in die Oberfläche der Glasplatte durch einen Einkerbungsdi; rianten unter einer Belastung von 200 oder 400 g. Die eingekerbten oder bearbeiteten Stellen sind in einem Gitterwerk verteilt, und der Einkerbungsabstand (Abstand zwischen zwei benachbarten eingekerbten Stellen) beträgt 61 oder 30,5 mm. Die Schlagfestigkeit wird nach dem vorstehend beschriebenen Test B an 15 Probestücken für jede Einkerbungsbelastung und jeden Einkerbungsabstand gemessen, und die Mittelwerte sind in der graphischen Darstellung von F i g. 3 eingezeichnet. Die Abszisse der graphischen Darstellung von F i g. 3 stellt den Einkerbungsabstand in mm dar und die Ordinate die Schlagfestigkeit gercäß Test B in g m/sec (Unterschied der Bewegungsenergie der Kugel vor und nach dem Zusammenstoß). In F i g. 3 bedeutet der Einkerbungsabstand von 00 eine unbehandelte Glas-

409630/262

9 10

platte. Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß die unbehan- Dieses Verbundglas besaß gemäß Test B eine Schlag-

delte Glasplatte eine Schlagfestigkeit von Ü50 g rn/'sec festigkeit von 450 g m/sec (Mittelwert von 15 Proben),

aufweist, während die Festigkeiten der Glasplatten, Jede Glasplatte dieses Verbundglases ist an der dem

die in einem Abstand von 61 b/.w. 30,5 mm eingekerbt Fahrer abgekehrten Oberfläche bearbeitet,

sind, auf etwa 400 bis 500 bzw. etwa 200 bis 300 g m/sec 5 Der Versuch wurde in folgender Weise durchgeführt:

verringert wurden. Die Glasplatten sind in ihrer Trans- Jedes Probestück wird aufrecht stehend befestigt. Ein

parenz durch die Bearbeitung bzw. das Einkerben Schlagkörper mit einem Gesamtgewicht von 10 kg

nicht beeinträchtigt. und einer mit einem harten Kautschuk besetzten

Die F i g. 4.1 bis 4.4 zeigen die Ergebnisse von Auf- runden Spitze wurde von einer Schraubenfeder beschlagprüfungen für verschiedene Windschutzscheiben- io schleunigt und an der dem Fahrer zugekehrten Oberglasplatten. Es wurden die folgenden 4 Windschutz- Hache des Probestücks unter einem Winkel von 90 Scheibenglasplatten hergestellt, die 530 · 1300 mm groß zum Aufschlag gebracht. Das Schlagverhalten wurde waren: geprüft. Die Geschwindigkeit des Schlagkörpers wurde A. Getempert (Vergleichsversuch) mit Hilfe eines photoclektrischen Relais und eines ¹^ 15 elektromagnetischen Oszillographen bestimmt, indem

Eine Glasplatte mit einer Dicke von 5 mm wurde die Zeit, die für den Durchgang durch einen vorbeetwa 5 Minuten lang in einem Ofen von 650 bis 720 C stimmten Abstand erforderlich war, gemessen wurde, erhitzt. Sie wurde dann herausgenommen und durch Die Verzögerung, die der Schlagkörper beim Auf-Blasen von kalter Luft gegen die Glasoberfläche rasch schlag erfährt, wird mit Hilfe eines Ueschleunigungsgekühlt. 20 Seismographen wahrgenommen, der innerhalb des B. Verbundglas (Vergleichsversuch) ^.'fskörpers angeordnet ist und in einem Braunsche- ° ° Rühren-Oszilloskop der Speicherart über einen Ver-

Ein Verbundglas, bestehend aus zwei 3 mm dicken stärker aufgezeichnet.

Glasplatten und einer Zwischenschicht von Polyvinyl- Die Versuchsergebnisse sind in den F i g. 4.1 bis 4.4

butyral mit einer Dicke von 0,76 mm, wurde verwendet. 25 dargestellt.

Jede Glasplatte besaß eine Belastungsfesligkeit gemäß Die F i g. 4.1 bis 4.4 zeigen das Schlagverhalten von

dem Test A von 8,5 kg/mm² und eine Schlagfestigkeit 4 Windschutzscheiben bei der jeweiligen Schlagge-

gemäß dem Test B von 850 g m/sec. Diese Werte schwindigkeit. Die Ordinate stellt die Verzögerung

stellen Durchschnittswerte von 15 Probestücken dar. in g (Erdbeschleunigung) und die Abszissen die Zeit in

_ , . _n ., , , . _Vl, . . . 30 Milli-Sekunden dar. Die Schlaggeschwindigkeit und

C. Erhndungsgemaßes Verbundglas ^(Ionenaustausch) _{def ßruch der Probc durch den Sch},_{ag sjnd jn djesen}

Es wurde ein gleiches Verbundglas wie bei der Figuren ebenfalls angezeigt.

Probe B mit der Abänderung hergestellt, daß jede Aus den F i g. 4.1 bis, 4.4 ist ersichtlich, daß die Glasplatte einer Vorbehandlung unterworfen wurde, Probe A (Vergleichsversuch) selbst bei einer hohen bei welcher lediglich eine Oberfläche von jeder Glas- 35 Schlaggeschwindigkeit von 15,2 km/Std. nicht bricht, platte mit einem geschmolzenen Salzbad (40 Molpro- wobei die maxima'e Verzögerung zu diesem Zeitpunkt zent LiNO₃ und 60 Molprozent ICNO₃) bei 220 ± 5'' C 60 g erreicht, wodurch die hohe Gefährlichkeit aufgefür die Dauer von 60 Minuten in Berührung gebracht zeigt wird. Im Gegensatz dazu ist die Probe B (Verwurde. Diese Probe besitzt gemäß Test A eine Be- gleichsversuch) weicher, jedoch erreicht deren maxilastungsfestigkeit von 4,5 kg/mm² (Mittelwert von 40 male Verzögerung etwa 30 g bei einer Schlaggeschwin-15 Probestücken). Die für das erfindungsgemäße digkeit von 7,7 km/Std. Die Gefährlichkeit des Schlages Verbundglas X verwendeten Glasplatten sind auf den im Zeitpunkt eines Zusammenstoßes ist noch nicht bedem Fahrer abgekehrten Oberflächen einer Behänd- seiligt. Andererseits wurde gefunden, daß die Windlung zur Verringerung der Festigkeit unterworfen schutzscheiben der Proben C und D gemäß der Erfinworden. ₄₅ dung selbst bei einer geringen Schlaggeschwindigkeit D. Erfindungsgemäßes Verbundglas Y brechen und daß die Aufschlagenergie von der 1 „i_am-_t,i„ _no„u:„, „x Zwischenschicht allmählich absorbiert wird. Aus den (mechanische Bearbeitung) Ergebnissen dieser Versuche ist außerdem ersichtlich,

Es wurde ein gleiches Verbundglas wie in Probe B daß die Probe B (Vergleichsversuch) selbst beim Bruch

mit der Abänderung hergestellt, daß jede Glasplatte 50 des Glases eine längere Zeitdauer (etwa 8 Milli-Se-

einer Vorbehandlung unterworfen wurde, bei welcher künden) zum Brechen erfordert als die Proben C und D

lediglich eine der Oberflächen durch einen Einkerbungs- gemäß der Erfindung und daß die Probe B eine höhere

diamanten in einem Abstand von 50,8 mm unter einer Verzögerung aufweist und die Gefährlichkeit des

Belastung von 500 g eingekerbt oder bearbeitet wurde. Schlages bei der Probe B nicht beseitigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

I 813 267 ι 2 Körpers gegen das Sicherheitsverbundglas von der Patentansprüche: Innenseite eines Fahrzeuges her unter einem Winkel von 90" und bei einer Geschwindigkeit von etwa

1. Sicherheitsverbundglas für Windschutzschei- 12 km/Std. die maximale Verzögerungs- oder ben aus wenigstens zwei transparenten Glasplatten 5 Bremsgeschwindigkeit des Körpers 20 g (Erdbe- und wenigstens einer mit diesen verbundenen schleunigung) nicht übersteigt.
Zwischenschicht aus einem organischen polymeren

Material, dadurch gekennzeichnet,

daß die verwendeten Glasplatten nicht verfestigt sind

und wenigstens eine der Glasplatten verringerte io

Schlagfestigkeit aufweist, die niedriger als die

Schlagfestigkeit einer nicht verfestigten Glasplatte Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsverbundglas

von gleicher Dicke und Größe ist. für Windschutzscheiben aus wenigstens zwei tramspa-

2. Sicherheitsverbundglas nach Anspiuch 1, da- renten Glasplatten und wenigstens einer mit diesen durch gekennzeichnet, daß sich die transparente 15 verbundenen Zwischenschicht aus einem organischen Glasplatte mit verringerter Schlagfestigkeit auf der polymeren Material.

Innenseite der Windschutzscheibe befindet, die dem In den letzten Jahren stieg die Anzahl der Verletzten

Fahrzeugführer gegenüberliegt, wobei die Verringe- und Toten bei KraftfahrzeugunfäJlen mit der zuneh-

rung der Schlagfestigkeit in der der Zwischenschicht menden Anzahl von Kraftfahrzeugen, so daß der Ruf

anliegenden Glasoberfläche vor der Herstellung ao nach Sicherheit in Kraftfahrzeugen immer größer

des Verbundes erfolgt ist. wurde. Die Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen

3. Sicherheitsverbundglas nach Anspruch 1 sollen im Bestreben nach einer möglichst großen oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringe- Sic^e'heit so ausgebildet sein, daß der Aufprall von rung der Schlagfestigkeit durch Einkerben einer Körperteilen, insbesondere der Aufprall des Kopfes Oberfläche der Glasplatten bewirkt worden ist. 25 von Fahrzeuginsassen bei Unfällen, gemildert, d. h.

4. Sicherheitsverbundglas nach Anspruch 1 gedämpft wird und ein Durchdringen der Körperteile oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringe- durch das Glas der Windschutzscheibe nicht ohne rung der Schlagfestigkeit durch nach innen zu- weiteres möglich ist.

nehmende Na⁺- und abnehmende Li'-Konzen- Die Forderung nach einem nicht ohne weiteres

tration bewirkt ist. 30 mc glichen Durchdringen der Körperteile durch das

5. Sicherheitsverbundglas nach Anspruch 4, da- Glas der Windschutzscheibe wurde bis zu einem gedurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Glasplatten wissen Grad durch ein Sicherheitsverbundglas mit mit einer Zwischenschicht besteht und eine Ober- einem hohen Durchstoßwiderstand erfüllt. Ein befläche jeder der Glasplatten nach innen zunehmende kanntes Sicherheitsverbundglas mit einem hohen Na^f- und abnehmende Li ^Konzentration und die 35 Durchstoßwiderstand besteht beispielsweise aus zwei andere Oberfläche jeder Glasplatte im wesentlichen Glasplatten und einer zwischen den Glasplatten angekein Li⁴ enthält, wobei die Zwischenschicht auf ordneten Zwischenschicht aus einem organischen polyder einen Seite der Glasoberfläche mit der maxi- meren Material, wie beispielsweise Polyvinylbutyral, malen Li ^Konzentration und auf der anderen wobei die Ei;ke der Zwischenschicht erhöht und die Seite der Glasoberfläche ohne Li⁺ anliegt. 40 Bindungskraft zwischen den Glasplatten und der

6. Sicherheitsverbundglas nach einem der An- Zwischenschicht verringert wurde (vgl. z. B. USA.-sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Patentschriften 2 946 711, 3 231 461 und 3 249 487).
wenigstens eine der Glasplatten eine Festigkeit von Ein weiteres bekanntes Sicherheitsverbundglas mit nicht mehr als 6,0 kg/mm² besitzt (gemessen nach einem hohen Durchstoßwiderstand besteht aus zwei Test A der Beschreibung). 45 oder mehreren Glasplatten und unzerbrechlichen,

7. Sicherheitsverbundglas nach einem der An- durchsichtigen Zwischenschichten, bei welchem eine sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide oder mehrere Glasplatten von weniger als 5 mm Glasplatten eine Festigkeit von nicht mehr als Stärke verwendet werden, die durch Luftabschreckung 6,0 kg/mm² besitzen (gemessen nach Test A der auf einen Härtegrad gebracht sind, der die Grenze der Beschreibung). 50 Krümelfähigkeit nicht erreicht.

8. Sicherheitsverbundglas nach einem der An- Der hohe Durchstoßwiderstand der bekannten sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherheitsverbundgläser führt jedoch bei einem Unwenigstens eine der Glasplatten eine Schlagfestig- fall zu einem harten Aufprall der·Körperteile der keit von nicht mehr als 550 g m/sec besitzt (ge- Fahrzeuginsassen auf die Windschutzscheibe. Da die messen nach Test B der Beschreibung). 55 auf die Windschutzscheibe aufschlagenden Körperteile

9. Sicherheitsverbundglas nach einem der An- in der Regel die Köpfe der Fahrzeuginsassen sind, sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede führt der harte Aufschlag auf die Windschutzscheibe der beiden Glasplatten eine Schlagfestigkeit von zu Gehirnerschütterungen, Bewußtlosigkeit und bleinicht mehr als 550 g m/sec besitzt (gemessen nach benden schwerwiegenden Kopfverletzungen. Es ist Test B der Beschreibung). 60 zwar durch das Sicherheitsverbundglas mit hohem

10. Sicherheitsverbundglas nach einem der An- Di;rchstoßwiderstand gelungen, daß die bei einem sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es Bruch der Glasscheibe entstehenden Glassplitter aus zwei Glasplatten und einer Zwischenschicht etwas von ihrer ursprünglichen scharfkantigen Form besteht, ν obei jede der Glasplatten bei verringerter verloren haben, wodurch die Gefahr der Schnitt-Schlagfes igkeit eine Dicke von 3 mm aufweist und 65 verletzurgen beim Durchstoßen der Körperteile durch die Schi gfestigkeit des Sicherheitsverbundglases die Windschutzscheibe vermindert wird. Es hat sich beim Auftreffen eines 10 kg schweren, mit einer mit jedoch herausgestellt, daß die schwerwiegenden und Hartgummi bedeckten runden Spitze veraehenen tödlichen Verletzungen bei einem Aufprall des Kopfes