DE202019106464U1 - Lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe - Google Patents

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Abstract

Lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe (1) umfassend eine erste Scheibe (2), die über eine erste Polymerfolie (4) mit einer zweiten Scheibe (3) verbunden ist, wobei in einem Teilbereich (B) der zweiten Scheibe (3) eine dritte Scheibe (6) über eine zweite Polymerfolie (5) mit der zweiten Scheibe (3) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Verbundscheibe, die lokal, d.h. in einem Teilbereich, verstärkt ist.
  • Verbundscheiben, welche mindestens zwei Scheiben und mindestens eine zwischen den Scheiben eingeklebte Polymerfolie umfassen, sind seit Jahrzehnten massenhaft in verschiedenen technischen Gebieten, insbesondere bei der Gebäudeverglasung und im Fahrzeugbau, im Einsatz. Die Auswahl der eingesetzten Materialien und die Dimensionierung der Komponenten erfolgt in Abhängigkeit von den Anforderungen des speziellen Einsatzzwecks, insbesondere hinsichtlich der gewünschten mechanischen Belastbarkeit der fertigen Verglasung, unter Beachtung der durch die Rahmung und etwaige Anbauteile gesetzten Randbedingungen.
  • In der US 3,437552 A sind Verbundscheiben umfassend zwei Glasscheiben und eine dazwischenliegende Polyvinylbutyral (PVB)-Schicht offenbart.
  • Die US 6,708,595 B1 offenbart eine Panzerverbundglasscheibe für Kraftfahrzeuge, welche eine Stapelfolge aus mehreren Scheiben und mehreren dazwischenliegenden klebefähigen Zwischenschichten umfasst.
  • Speziell in der Automobilindustrie gibt es im Zuge der Bemühungen um eine Gewichtsreduzierung und damit erzielbare Kraftstoff- bzw. Stromeinsparung einen Trend zur Verwendung dünnerer und damit leichterer Gläser in Verbundglasscheiben. Gleichwohl müssen diese Verglasungen definierten mechanischen Anforderungen genügen, die in einschlägigen Industrienormen fixiert sind. Dies gilt unter anderem für die Widerstandsfähigkeit gegenüber Kräften, die auf Scheiben-Anbauteile, wie etwa Innenspiegel, Regensensoren o.ä., einwirken und an der Befestigungsfläche derselben auf die Scheibe übertragen werden. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung relativ dünner Scheiben zur Herstellung der Verbundglasscheiben hier zu Problemen führt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Fahrzeug-Verbundscheibe bereitzustellen, die lokal verstärkt ist und somit einerseits den Einsatz dünnerer Scheiben zur Bildung der Fahrzeug-Verbundscheibe und somit ein verringertes Gewicht derselben ermöglicht und andererseits die Einhaltung einschlägiger Normen für die mechanische Belastbarkeit der Fahrzeug-Verbundscheibe gewährleistet und die zudem kosteneffizient herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Fahrzeug-Verbundscheibe ist zur Abtrennung eines Fahrzeuginnenraums von einer äußeren Umgebung vorgesehen. Die Fahrzeug-Verbundscheibe ist also eine Fensterscheibe, die in eine Fensteröffnung der Fahrzeugkarosserie eingesetzt ist oder dafür vorgesehen ist. Die Fahrzeug-Verbundscheibe ist insbesondere eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Fahrzeug-Verbundscheibe umfasst eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe, die über eine erste Polymerfolie miteinander verbunden sind, wobei in einem Teilbereich der zweiten Scheibe die zweite Scheibe über eine zweite Polymerfolie mit einer dritten Scheibe verbunden ist.
  • Es versteht sich, dass die zweite Polymerfolie und die dritte Scheibe im Wesentlichen die gleichen äußeren Abmessungen haben.
  • Durch die in dem Teilbereich angebrachte zweite Polymerfolie und dritte Scheibe ist die erfindungsgemäße Fahrzeug-Verbundscheibe in diesem Teilbereich lokal verstärkt und eignet sich in diesem Teilbereich somit besser für das Ankleben eines Anbauteils.
  • Bevorzugt weist die erste Polymerfolie eine erste Steifigkeit auf und die zweite Polymerfolie eine zweite Steifigkeit auf, wobei die zweite Steifigkeit höher ist als die erste Steifigkeit.
  • Die erste Scheibe und die zweite Scheibe können auch als Außenscheibe und Innenscheibe bezeichnet werden. Mit Innenscheibe wird dabei diejenige Scheibe bezeichnet, welche in Einbaulage dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt ist. Mit Außenscheibe wird diejenige Scheibe bezeichnet, welche in Einbaulage der äußeren Umgebung des Fahrzeugs zugewandt ist. Bevorzugt handelt es sich bei der ersten Scheibe um die Außenscheibe und bei der zweiten Scheibe um die Innenscheibe der erfindungsgemäßen Fahrzeug-Verbundscheibe.
  • Diejenige Oberfläche der jeweiligen Scheibe, welche in Einbaulage der äußeren Umgebung des Fahrzeugs zugewandt ist, wird als außenseitige Oberfläche bezeichnet. Diejenige Oberfläche der jeweiligen Scheibe, welche in Einbaulage dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt ist, wird als innenraumseitige Oberfläche bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe ist über die erste Polymerfolie mit der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe verbunden. Üblicherweise wird die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe als „Seite I“ bezeichnet, die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe als „Seite II“, die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe als „Seite III“ und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe als „Seite IV“.
  • Die erfindungsgemäße Fahrzeug-Verbundscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Das Verbundglas kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn es als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.
  • Die erste Scheibe, die zweite Scheibe, die erste Polymerfolie, die zweite Polymerfolie und/oder die dritte Scheibe können klar und farblos, aber auch getönt, getrübt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch die Fahrzeug-Verbundscheibe beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%, insbesondere wenn die Fahrzeug-Verbundscheibe eine Windschutzscheibe ist. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben.
  • Die Dicke der ersten Scheibe beträgt typischerweise von 1 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1 mm bis 3 mm.
  • Die Dicke der zweiten Scheibe beträgt bevorzugt weniger als 1,5 mm, insbesondere weniger als 1,2 mm.
  • Beispielsweise kann die erste Scheibe 2,1 mm und die zweite Scheibe 1,1 mm dick sein oder die erste Scheibe 1,8 mm und die zweite Scheibe 1,4 mm dick sein oder die erste Scheibe 1,6 mm und die zweite Scheibe 1,1 mm dick sein oder die erste Scheibe 1,6 mm und die zweite Scheibe 0,7 mm dick sein oder die erste Scheibe 1,4 mm und die zweite Scheibe 1,1 mm dick sein.
  • Die Dicke der dritten Scheibe und die Dicke der zweiten Polymerfolie sind an die Abmessungen des anzubringenden Anbauteils angepasst.
  • Die dritte Scheibe kann beispielsweise 2,1 mm, 1,8 mm, 1,6 mm, 1,4 mm, 1,1 mm oder 0,7 mm dick sein.
  • Die erste Scheibe, die zweite Scheibe und die dritte Scheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, besonders bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Aluminosilikatglas, oder aus starren klaren Kunststoffen, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat.
  • Die erste Scheibe, die zweite Scheibe und die dritte Scheibe können unabhängig voneinander aus nicht vorgespanntem, teilvorgespanntem oder vorgespanntem Glas bestehen. Sollen die erste Scheibe, die zweite Scheibe und/oder die dritte Scheibe eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die dritte Scheibe aus thermisch oder chemisch vorgespanntem Glas.
  • Die erste Polymerfolie wird bevorzugt durch mindestens eine thermoplastische Folie ausgebildet. Die thermoplastische Folie enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Dicke einer thermoplastischen Folie beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 1 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm, beispielsweise 0,38 mm oder 0,76 mm oder 0,83 mm.
  • Die Dicke der zweiten Polymerfolie liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 mm und 1,0 mm, beispielsweise 0,38 mm, 0,76 mm oder 0,83 mm.
  • In bevorzugten Ausführungen der Erfindung ist vorgesehen, dass der Teilbereich, in dem die zweite Scheibe über die zweite Polymerfolie mit der dritten Scheibe verbunden ist, einen Flächenanteil von weniger als 25%, bevorzugt weniger als 10 % der Gesamtfläche der Fahrzeug-Verbundscheibe hat.
  • Grundsätzlich ist es im Hinblick auf eine möglichst große Belastbarkeit der Verbundglasscheibe möglich, größere Flächenanteile über eine zweite Polymerfolie mit einer dritten Scheibe zu versehen, jedoch ist dies aus Kostengründen und optischen Gründen normalerweise nicht wünschenswert. Bevorzugt hat der Teilbereich, in dem die zweite Scheibe über die zweite Polymerfolie mit der dritten Scheibe verbunden ist, einen Flächenanteil von weniger als 30%, besonders bevorzugt weniger als 10% der Gesamtfläche der Verbundglasscheibe.
  • Der Teilbereich, in dem die zweite Scheibe über die zweite Polymerfolie mit der dritten Scheibe verbunden ist, kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen und hat bevorzugt die Form eines Rechtecks oder eines abgerundeten Rechtecks oder eines Kreises oder einer Ellipse.
  • Ebenso kann die dritte Scheibe prinzipiell jede beliebige Form aufweisen und hat bevorzugt die Form eines Rechtecks oder eines abgerundeten Rechtecks oder eines Kreises oder einer Ellipse.
  • Bevorzugt entspricht der Teilbereich, in dem die zweite Scheibe über die zweite Polymerfolie mit der dritten Scheibe verbunden ist, von den äußeren Abmessungen her der für das anzubringende Anbauteil benötigten Befestigungsfläche oder ist etwas größer als die benötigte Befestigungsfläche.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Polymerfolie eine PVB-Folie mit einem Elastizitätsmodul von kleiner als 20 MPa und die zweite Polymerfolie eine PVB-Folie mit einem Elastizitätsmodul von größer als 100 MPa, jeweils gemessen nach Norm ASTM D882.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Polymerfolie eine PVB-Folie mit einem Elastizitätsmodul von kleiner als 20 MPa und die zweite Polymerfolie eine lonomer-Folie mit einem Elastizitätsmodul von größer als 300 MPa, jeweils gemessen nach Norm ASTM D882.
  • Grundsätzlich können als erste Polymerfolie und als zweite Polymerfolie Polymerfolien mit anderer chemischer Zusammensetzung verwendet werden, sofern diese den übrigen Anforderungen (Transparenz, Langlebigkeit, Kosten) entsprechen und die oben genannte Relation zwischen den Steifigkeiten bzw. Elastizitätsmodulen der ersten und zweiten Polymerfolie eingehalten wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe zusätzlich ein Anbauteil, das an der von der zweiten Polymerfolie wegweisenden Oberfläche der dritten Scheibe angebracht ist.
  • Bei dem Anbauteil kann es sich beispielsweise um die Halterung eines Rückspiegels, eines Innenspiegels, Regensensoren o.ä. handeln.
  • Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Die Figuren schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung:
    • 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Verbundscheibe,
    • 2 einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die in der 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Verbundscheibe, und
    • 3 einen Ausschnitt eines Querschnitts einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Verbundscheibe mit einem darauf aufgeklebten Anbauteil.
  • In der 1 ist die Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, lokal verstärkten Fahrzeug-Verbundscheibe 1 gezeigt und in der 2 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts durch die in der 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, lokal verstärkten Fahrzeug-Verbundscheibe 1 entlang der Linie X'-X gezeigt.
  • Die in der 1 und 2 gezeigte Fahrzeug-Verbundscheibe 1 umfasst eine erste Scheibe 2, eine zweite Scheibe 3, eine erste Polymerfolie 4, eine zweite Polymerfolie 5 und eine dritte Scheibe 6. Die erste Polymerfolie 4 ist zwischen der ersten Scheibe 2 und der zweiten Scheibe 3 unmittelbar benachbart zu diesen angeordnet und die zweite Polymerfolie 5 ist zwischen der zweiten Scheibe 3 und der dritten Scheibe 6 unmittelbar benachbart zu diesen angeordnet.
  • Wie aus der 1 und der 2 ersichtlich ist, ist die zweite Polymerfolie 5 und die dritte Scheibe 3 nur in dem in der 1 und 2 mit B gekennzeichneten Teilbereich angeordnet.
  • Die erste Scheibe 2 ist beispielsweise eine aus Kalk-Natron-Glas gefertigte Glasscheibe mit einer Dicke von 1,6 mm. Die zweite Scheibe 3 besteht beispielsweise aus chemisch vorgespanntem Aluminosilikatglas und weist eine Dicke von 0,7 mm auf. Die erste Polymerfolie 4 besteht beispielsweise aus einem standardmäßig für derartige Zwecke eingesetzten PVB und ist 0,38 mm dick. Bei der zweiten Polymerfolie 5 handelt es sich beispielsweise um eine 0,38 mm dicke lonomer-Folie mit höherer Steifigkeit, wie sie etwa unter dem Handelsnamen SentryGlas® marktgängig ist. Es kann als zweite Polymerfolie aber beispielsweise auch eine steifere PVB-Folie eingesetzt werden, die unter dem Namen Saflex®, DG41 kommerziell erhältlich ist. Ebenso können unter den Handelsnamen trosifol® oder unter dem Handelsnamen Evalam@ marktgängige Polymerfolien als zweite Polymerfolie eingesetzt werden. Die dritte Scheibe 6 besteht beispielsweise aus chemisch vorgespanntem Aluminosilikatglas und weist eine Dicke von 1,1 mm auf.
  • In der 3 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, lokal verstärkten Fahrzeug-Verbundscheibe 1 gezeigt. Die in der 3 im Querschnitt gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der 2 im Querschnitt gezeigten Ausführungsform nur dahingehend, dass in der in der 3 gezeigten Ausführungsform auf die dritte Scheibe 6 ein Anbauteil 7 aufgeklebt ist. Bei diesem Anbauteil 7 handelt es sich beispielsweise um Halterung für einen Rückspiegel.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe
    2
    erste Scheibe
    3
    zweite Scheibe
    4
    erste Polymerfolie
    5
    zweite Polymerfolie
    6
    dritte Scheibe
    7
    Anbauteil
    B
    Teilbereich
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 3437552 A [0003]
    • US 6708595 B1 [0004]

Claims (4)

  1. Lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe (1) umfassend eine erste Scheibe (2), die über eine erste Polymerfolie (4) mit einer zweiten Scheibe (3) verbunden ist, wobei in einem Teilbereich (B) der zweiten Scheibe (3) eine dritte Scheibe (6) über eine zweite Polymerfolie (5) mit der zweiten Scheibe (3) verbunden ist.
  2. Lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Polymerfolie (4) eine erste Steifigkeit aufweist und die zweite Polymerfolie (5) eine zweite Steifigkeit aufweist und die zweite Steifigkeit höher ist als die erste Steifigkeit.
  3. Lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 oder 2, zusätzlich umfassend ein Anbauteil (7), das an der von der zweiten Polymerfolie (5) wegweisenden Oberfläche der dritten Scheibe (6) angebracht ist.
  4. Lokal verstärkte Fahrzeug-Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fahrzeug-Verbundscheibe (1) eine Windschutzscheibe ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3437552A (en) 1967-08-01 1969-04-08 Du Pont Glass laminate and interlayer
US6708595B1 (en) 1999-06-25 2004-03-23 Saint-Gobain Glass France Laminated, reinforced glass plate

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