DE2138410A1

DE2138410A1 - Verfahren zum Herstellen von ge härteten Glasscheiben und nach diesem Verfahren hergestellte gehartete Glas scheiben und Schichtkörper

Info

Publication number: DE2138410A1
Application number: DE19712138410
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung M Antrag
Original assignee: Triplex Safety Glass Co
Current assignee: Pilkington Automotive Ltd
Priority date: 1970-07-29
Filing date: 1971-07-28
Publication date: 1972-02-17
Also published as: ATA664171A; AT326290B; GB1345538A; AU3170071A; IE35468B1; FR2099669B1; ZA714915B; US3776709A; CH537344A; BE770691A; TR17668A; JPS565696B1; IE35468L; CA963260A; AU460330B2; FR2099669A1

Description

Patentanwaff

ng. K, Welther

S 1 BERLIN 10 ο« ι n *ΛΉ

\ Bofivaraliee 9 28. Juli 1971

Tel. 3044285 W/Vh-2769

Triplex Safety Glass Company Limited, 1, Albemarle Street,

Picadilly, London ¥ 1 / England

Verfahren zum Herstellen von gehärteten
Glasscheiben und nach diesem Verfahren hergestellte gehärtete Glasscheiben und Schichtkörper

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von gehärteten Glasscheiben, bei dem die Glasscheibe auf eine Temperatur nahe dem Erweichungspunkt des
Glases erwärmt wird und die beisse Glasoberfläche einem gasförmigen Kühlmittel ausgesetzt wird·

Die Erfindung bezieht sich ferner auf nach

diesem Verfahren gehärtete Glasscheiben sowie auf Schichtkörper, beispielsweise Windschutzscheiben für fahrzeuge, die aus einer

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oder mehr derartig gehärteten Glasscheiben gebildet sind.

Es ist bekannt, für Windschutzscheiben von Fahrzeugen eine einzige Glasscheibe zu verwenden, die derart gehärtet ist, dass sie in kleine Bruchstücke zerfällt, wenn sie von einem scharfen Gegenstand, beispielsweise einem fliegenden Stein von aussen oder von dem Körper eines Insassen innen getroffen * wird. Bei einer derartig ausgebildeten Windschutzscheibe ist im Falle eines Pahrzeugzusammenstosses die Gefahr ernster Beschädigungen cer Insassen gering. Um eine Zone guter Durchsichtigkeit zu schaffen, ist hierbei bekannt, durch unterschiedliches Härten der Glasscheibe einen Zerfall dieser Zone in grossere Bruchstücke zu gewährleisten, wenn ein Bruch der Windschutzscheibe eintritt. Diese grösseren Bruchstücke können jedoch ernste Verletzungen der Insassen verursachen. Ss sind ferner Windschutzscheiben aus laminiertem Glas bekannt, wobei eine gehärtete Glasscheibe auf der Innenseite dieses Schichtkörpers vorgesehen ist. Diese weist eine ausreichende Festigkeit und Haehgiebigkeit auf, um im !Falle eines Zusammenstosses des fahrzeuges dem Aufprall eines Insassen des Fahrzeuges zu widerstehen, wobei jedoch beim Aufprall des Kopfes des Insassen infolge der festen inneren Glasseheibe des Schichtkörpers Gehirnerschütterungen des Insassen eintreten können,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gehärtete dünne Glasscheiben zur Verwendung in laminierten Windschutzscheiben herzustellen, die solche Spannungsbedingungen aufweisen,

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— "5 ■■

dass die Glasscheibe zwei unterschiedliche Brucheigenschaften aufweist.

Diese zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften _; bestehen darin, dass bei einer als Schichtkörper aufgebauten , Windschutzscheibe die äussere Glasscheibe beim Aufprall eines ; scharfen Gegenstandes, beispielsweise eines fliegenden Steines,' ein Bruch in groben Bruchlinien oder in sehr grosse Bruchstücke; eintritt, so dass die Durchsichtigkeit der Glasscheibe nicht j wesentlich gestört wird, während beim Aufprall gegen die ; innere Scheibe, beispielsweise des Kopfes eines Insassen, ; ein Zerfall in eine grosse Anzahl sehr kleiner Bruchstücke eintritt. Um diese zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften einer Windschutzscheibe zu erzielen, ist die innere Glasscheibe eine gehärtete Glasscheibe, während die äussere Glasscheibe eine gehärtete oder eine geglühte oder eine schwach vorgespannte Glasscheibe sein kann.

Im Bahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Glasscheibe der als Schichtkörper ausgebildeten Windschutzscheibe selbst diese zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften i aufweisen kann, also bei Aufprall eines scharfen Gegenstandes nicht in kleine Bruchstücke zerfällt, jedoch in dieser Weise ^j

zerfällt, wenn sie von einem stumpfen Gegenstand, beispielsweise dem Kopf eines Insassen getroffen wird. · Diese Aufgabe «ird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Glasscheibe einer Dicke zwischen 1,8 - 4 mm verwendet!

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wird und gegen die erhitzte Glasoberfläche ein von der Dicke der Glasscheibe abhängiger Strom des Kühlmittels in solchem lusmasse gerichtet wird, dass sich eine Wärmeübergangszahl zum Glas von 0,008 - 0,02 Calorien cm" . ⁰C . see" für eine 1,8 mm dicke Glasscheibe, und 0,006 bis 0,009 cal cm" . ⁰C . see für eine 4 mm dicke Glasscheibe ergibt, wodurch der Glasscheibe zwei unterschiedliche Brucheigenschaften erteilt werden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, dass sich in der Glasscheibe im zu ihrer Dickendimension

zentralen Bereich eine Zugspannung zwischen 260 - 470 kg/cm _; für ein 1,8 mm dickes Glas bis zwischen 210 - 330 kg/cm² für ein 4 mm dickes Glas einstellt.

Bei einer bevorzugten Verfahrensführung ist vorgesehen, dass der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, dass

_p sich eine Wärmeübergangszahl von 0,015 bis 0,020 cal cm .

⁰O . see für ein 1,8 mm dickes Glas bis zwischen 0,008 bis L· 0,009 cal cm. C . see" für ein 4 mm dickes Glas, und sich im zur Dickendimensio nzentralen Bereich Zugspannungen von 385 bis 470 kg/cm² für ein 1,8 mm dickes Glas bis 275 kg/cm²

bis 330 kg/cm für ein 4 mm dickes Glas einstellen.

Bei einer weiteren Yerfahrensführung ist vorgesehen, dass für eine 3 mm dicke Glasscheibe der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, dass sich eine Wärmeübergangssah1 von 0,0077 bis 0,0135 cal cm"². ⁰O"¹. seo"¹ ergibt, Bei einer bevor-

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zugten Verfahrensführung dieser Art wird der Strom des Kühlmittels so eingestellt, dass sich in der Glasscheibe, im zu ihrer. Dickendimetision zentralen Bereich eine Zugspannung von 230 bis 570 kg/cm² einstellt.

Bei einer anderen Verfahrensführung ist vorgesehen, dass bei 3 mm dicken Glasscheiben der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, das3 sich eine Wärmeübergangs-zahl von 0,0107 bis 0,0135 cal cm" . C . see" und eine Zugspannung im zur Dickend intension zentralen Bereich von

ρ 315 bis 370 kg/cm einstellen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern aus einer ersten Glasscheibe, die durch Erhitzen auf eine Temperatur nahe dem Erweichungspunkt des Glases und anschliessendes Abkühlen mit einem gasförmigen Kühlmittel gehärtet ist, und unter Zwischenlage einer durchsichtigen Kunststoffschicht mit einer zweiten Glasscheibe verbunden ist. Erfindungsgemäss ist hierbei vorgesehen, dass als erste Glasscheibe eine solche einer Dicke von 1,8 bis 4 mm verwendet wird und der Strom des Kühlmittels so eibgestellt wird, dass sich eine Wärmeübergangszahl zum Glas von 0,008 bis 0,02 cal cm . G . see" bei einem 1,8 mm dicken Glas bis zwischen 0,006 bis 0,009 cal om , ⁰C . see"¹ bei einem 4 nra starken Glas einstellen, wodurch die erst© Glasscheibe zwei unterschiedliche Brucheigensohaften erhält.

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In weiterer Ausgestaltung dieses Verfahrens

ist vorgesehen, dass die zweite Glasscheibe in gleicher Weise wie die erste Glasscheibe gehärtet wird, um ihr ebenfalls zwei unterschiedliche Brucheigenschaften zu erteilen.

Bei einer abgewandelten Yerfahrensführung ist vorgesehen, dass die zweite Glasscheibe so gehärtet wird, dass * sie in ihrem zur Dickendimension zentralen Bereich eine Zugspannung von weniger als 70 kg/cm aufweist.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf durch Abkühlen mit einem gasförmigen Kühlmittel gehärtete Glasscheiben, die sich dadurch auszeichnen, dass sie eine Stärke zwischen 1,8 und 4 mm haben und zwei unterschiedliche Brucheigenschaften aufweisen, die durch eine Zugspannung in ihrem zur Dickeodimen-

sion zentralen Bereich von 260 bis 470 kg/cm bei einer Dicke

von 1,8 mm bis 210 bis 330 kg/cm bei einer Dicke von 4 em bestimmt sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind bevorzugte Werte der Zugspannung im zur Dickendimensioa zentra-

2
len Bereich 385 bis 470 kg/cm bei einer Dicke der Glasscheibe

2 von 1,8 mm und zwischen 275 und 330 kg/cm bei einer Dicke der Glasscheibe von 4 mm.

Bei einer Dicke der Glasscheibe von 3 mm kennzeichnet sich eine Glasscheibe durch eine Zugspannung in ihrem

zur Dickendimension zentralen Bereich von 230 bis.370 kg/cm .

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Ein "bevorzugter Wert für die Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich einer 3 mm dicken Glasscheibe liegt zwischen 315 und 370 kg/cm² .

Die Erfindung bezieht sich ferner.auf einen Schicht-Wrper aus einer ersten Glasscheibe, die durch Abkühlen mit einem gasförmigen Kühlmittel gehärtet ist, und mit einer unter Zwischenlage einer durchsichtigen Kunststoffschicht verbundenen zweiten Glasscheibe. Ein derartiger Schichtkörper zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Glasscheibe eine Dicke zwischen 1,8 "bis 4 mm und zwei verschiedene Brucheigenschaften aufweist, die durch eine Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich zwischen 260 und 470 kg/cm für ein 1,8 mm dickes Glas bis zwischen 210 und 330 kg/em für ein 4 mm dickes Glas bestimmt sind.

Bei einer Ausführungsform eines derartigen Schichtkörpers ist vorgesehen, dass die zweite Glasscheibe in gleicher, Weise wie die erste Glasscheibe gehärtet ebenfalls zwei unterschiedliche Brucheigenschaften aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform eines derartigen Schichtkörpers ist vorge sehen, dass die zweite Glasscheibe in ihrem zur Dickendimension zentralen Bereich eine Zugspannung von weniger als

70 kg/cm aufweist. Vorzugsweise beträgt die Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich der zweiten Glasscheibe

zwischen 35 und 40 kg/cm .

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Bei Verwendung als Windschutzscheibe eines Fahrzeugs ist die erste Glasscheibe auf der innenliegenden Seite vorgesehen. Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden Herstellungsbeispiele beschrieben, wobei auf das beigefügte Scjhaubild verwiesen wird, in dem die Zugspannung im zur Dickendii-mension zentralen Bereich der Glasscheibe über der Dicke der Glasscheibe aufgetragen ist. In dem in dem Schaubild

) durch die Kurven begrenzten B_ereich erhalten die Glasscheiben die erfindungsgemäss erzielten zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften.

Zum Härten einer Kalk-Soda-Silikatglasscheibe wird diese in Zangen in senkrechter Richtung aufgehängt und einem Ofen zugeführt, in dem sie gleichmässig auf eine dem Erweichungspunkt nahe Temperatur, üblicherweise in dem Bereich zwischen 600 bis 750 ⁰C erwäsctnt wird. Vorzugsweise sollte jedoch die Temperatur der Glasscheibe nicht hb'ha? als 71O⁰O

k sein. Wenn eine ebene gehärtete Glasscheibe gebildet werden soll, wird die heisse Glasscheibe schnell zwischen zwei Kühlkästen oder Kühlrahmen gebracht. Soll eine gewölbte Glasscheibe hergestellt werden, so wird die heisse Glasscheibe schnell zwischen zwei in horizontaler Richtung zueinander bewegliche sich ergänzende Biegewerkzeuge gebracht, die gegen die Glasscheibe zur Anlage gebracht diese in die gewünschte gewölbte Form bringen. Während des Biegens tritt ein Temperatur*

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abfall im G-las ein, beispielsweise um etwa 50 ⁰G, und eine weitere Abkühlung tritt während der schnellen Überführung der gekrümmten Glasscheibe, die nach wie vor in den gleichen Zangen aufgehängt ist, zwischen die nachfolgenden zwei Kühlkasten oder Kühlrahmen, ein.

In jedem Falle sind die Kühlkasten oder Kühlrahmen in bekannter Weise so angeordnet, dass sie eine schwingen·!· de Bewegung ausüben und Kühlgas,üblicherweise Luft_T von Aussentemperatur,aus einer Reihe von Düsen im wesentlichen gleichmassig verteilt auf die Grossfläehen der Glasscheibe richten. !

Der Druck des zugeleiteten Kühlgases ist regelbar, um eine Temperaturdifferenz über die Dicke der Glasscheibe J zu bewirken, die so eingestellt wird, dass,wenn die Glasscheibe I unter ihren Entspannungspunkt auf die Aussentemperatur abge- I

i kühlt wird, die beim Härten erzielten Spannungen in der Glas- '·

scheibe dieser zwei unterschiedliche Brucheigenschaften ver- -| leia&n. Die Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Teil ; der gehärteten Glasscheibe liegt innerhalb eines bestimmten ■ Bereiches,der von der Dicke der Glasscheibe abhängig ist, und wie das Schaubild zeigt, liegen die oberen und unteren Grenzen dieses Bereichs der Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich für die dünnsten Glasscheiben einer Dicke von 1,8 mm höher als die entsprechenden Grenzen bei dickeren Glasscheiben von beispielsweise 4 mm Dicke_β Die in der Zeichnung angegebenen ί Grensen dieser Zugspannung in der gehärteten Scheibe sind einzu-

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halten, wenn die erfindungsgemäss erwünschten zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften eintreten sollen. Das Messen der Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich kann mit einem von der Anmelderin entwickelten Gerät erfolgen, bei dem ein Strahl polarisierten Lichtes in einem derart schiefen Winkel auf eine der Grossflachen der Glasscheibe geleitet wird, dass er in der Mitte einer Schmalfläche am Umfang austritt. Der an der Schmalkante austretende lichtstrahl wird in einem Babinet-Kompensator analysiert und die Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich der Glasscheibe wird durch Beobachung der Neigung der durch den Strahl gebildeten Interferenzstreifen ermittelt, indem diese Neigung mit einem Eichwert verglichen wird. Die zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften sind in gewissem Ausmasse von der Verwendung der gehärteten Glasscheibe abhängig und können gahlenmässig nicht eindeutig, bestimmt werden, jedoch können von einem erfahrenen Prüfer durch Beobachtung und Schätzung Yergleichswerte gewonnen werden. Die erfindungsgemässea Eigenschaften können jedoch in Werten der Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich der durch ein Kühlgas gehärteten dünnen Glasscheiben definiert werden, wobei innerhalb der angegebenen Bereiche die erwünschten zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften zu erwarten sind.

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Nachdem die gehärtete Glasscheibe auf Raumtemperatur abgekühlt ist, wird sie mit einer in gleicher Weise gehärteten Glasscheibe oder einer gekühlten oder nur leicht vorgespannten Glasscheibe unter Verwendung einer durchbruchsicheren Zwischenschicht aus durchsichtigem Kunststoff, beispielsweise einer Schicht von 0,76 mm Dicke aus Polyvinylbutyral, zu einem Schichtkörper zusammengefügt. Dies erfolgt in bekannter Weise durch eine geeignete Kombination von Temperatur und Druck, beispielsweise 14-0 C und 91 kg/cm .

In der erfindungsgemässen Weise wurden fünf

Glasscheiben einer Dicke von 1,8 mm gehärtet, wobei sich die in der nachstehenden Tafel I angegebenen Werte ergaben:

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Bei- Dicke der Temperatur spiel Glasschei- der Glas-No. be mm scheibe

ο C

Tafel I

Wärmeübergangszahl

Druck der Kühlluft

kg/cm

OaI cm"².⁰C"¹.see"¹

Kühlzeit
see

Zugspan- Spannung im nungszur Dicken- verhält· dimension nis zentralen
Bereich

kg/cm

209808/	1 2	1,8 1,8	670 670	0,70	0,013 0,0086
ίο	3	1,8	670	3,8	0,017
to	4	1,8	670	4,8	0,018
	5	1,8	670	6.5	0,019

10
10
10
10
10

350
280
420
440
460

2.0:1 2.0:1 2.0:1 2,0:1 2.0:1

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N)

CjJ CO

In allen fünf Beispielen wurde die Glasscheibe anfänglich auf 67O⁰O erhitzt. Die Kühlkasten enthielten 1550 Düsen eines Durchmessers von 1,6 mm je Quadratmeter Glasoberfläche. Die Düsen wurden in quadratischer Anordnung mit einem Abstand von 25mm vorgesehen und hatten einen Abstand von 50 mm von der Glasoberfläche. Die Kühlzeit wurde auf 10 Sekunden in allen Beispielen eingestellt und der Druck der Kühlluft entsprechend den in der Tafel I angegebenen Werten verändert.

Die am wenigsten gehärtete Scheibe ergab sich beim Beispiel 2 mit einem Wert der Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich von 280 kg/cm , während die höchste j Zugspannung im zentralen Bereich beim Beispiel 5 mit 460 kg/cm ' erzielt wurde. Diese Werte liegen innerhalb der Grenzen der ;

linie AC im Schaubild und diese Zugspannungen im zur Dicken- ! dimension zentralen Bereich innerhalb der angegebenen Grenzen ; wurden bei einer Wärmeübergangszahl zum Glas zwischen 0,0086 :

bis 0,019 CaI cm"². ⁰C"¹. see'¹ erzielt. j

Dgis Verhältnis der Druckspannung in der Oberflächenschicht zur Zugspannung im zur Dickendinrnnsion zentralen Bereich betrug bei allen Beispiele! 2 ; 1.

Es wurde dann eine Versuchsreihe mit gehärteten Scheiben einer Dicke von 3 mm durchgeführt. Die nachstehende Tafel II zeigt die Ergebnisse:

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Tafel II

Bei» Dicke det Temperatur spiel Glassehei- der Glasbe mm scheibe ⁰C

Druck der Kühlluft

kg/cm Wärmeübergangszahl Kühlzeit
cal cm" .⁰C^-" .sec" sec

Zugspannung im
zur Diekendimension
zentralen

Bereich
2

kg/cm

Spannungs- „verbält· nis

CO

ο

3	650	0.045	0.011
3	650	0.020	0.0083
3	650	0.063	.0.013

10
10
10

320
240
360

2.2:1 2.2:1 2.2:1

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In jedem der Beispiele 6 bis 8 wurde die Glasscheibe auf eine
Temperatur von 65O⁰G erhitzt und dann zwischen zwei sich ergänzenden Biegeformen gebogen, um eine für eine Windschutzscheibe geeignete Krümmung zu bilden. Das Verbringen der
Glasscheibe aus dem Ofen zu den Biegewerkzeugen, das Biegen
und die anschliessende Weiterbewegung zwischen die Kühlkasten
benötigte eine Zeit von etwa IO Sekunden, so dass die Glas- j oberfläche sich beim Erreichen der Stellung zwischen den Kühlkasten auf etwa 600⁰C abgekühlt hatte.

Die Kühlkasten hatten eine Vielzahl von Düsen ^! eines Durchmessers von 4, 8mm, wobei je Quadratmeter GlasoTaer- , fläche 3540 Düsen vorgesehen waren. Die Düsen hatten einen , Abstand von 33 mm von der benachbarten Glasoberfläche und der
Druck der Kühlluft wurde in dem Bereich zwischen 0,02 bis
0,063 kg/cm veränderlich eingestellt. Hierdurch ergab sich
eine Wärmeübergangszahl zum Glas zwischen 0,0083 bis 0,013
cal cm" . c" . see" . Die Glasscheibe verweilte zwischen den
Kühlkästen für 10 Sekunden. Unter diesen Behandlungstoedingungen! ergaben sich Zugspannungen im zur Dickendimension zentralen \

2 '·

Bereich der Glasscheibe zwischen 240 bis 360 kg/cm . Dieser .

Bereich ist durch die Linie GH im Schaubild dargestellt. ; Das Verhältnis der Druckspannung in der Oberflächenschicht zur
Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich "betrug j 2.2:1 bei allen Beispielen, wobei die 3 mm dicken Glasscheiben
die erfindungsgemässen zwei unterschiedlichen Brueheigenschaften

aufwiesen.

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Tafel III zeigt die Ergebnisse bei vier weiteren Versuchen mit Glasscheiben einer Dicke von 4 mm.

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Tafel III

Bei-

Dicke der Temperatur Druck der Glasschei- a_er Glas- Eühlluft

be

mm

scheibe ⁰C

_kg/ctQ Wärmeübergangszahl Kühlzeit

-2 o„-l -1
cal cm . C .see see

Zugspannung im
zur Dickendimension
zentralen
Bereich

kg/cm

Spannungs- verhältnis

»ο	9
CD
Ό>	id
CO	11
O OO
*"·"- .**	12
IO
cn

4
4
4
4

680 680 680 680

0.42 0.28 0.52 0.24 0.0082
0.0072
0.0087
0.0066

120
120
120
120

280
250
310
220

2.1:1 2.1:1 2.1-1 2.1:1

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Jede Glasscheibe wurde auf 680⁰O erhitzt

und zwischen zwei Kühlrahmen abgekühlt, die aus einer Reihe von perforierten Rohren bestanden. Die Düsen in den Rohren hatten einen Durchmesser von 2, 4 mm und waren so angeordnet, dass sie eine quadratische Anordnung von 44,5 x 44»5 mm aufwiesen. Die Rohre hatten einen Abstand von 44,5 mm von den Grossflächen der Glasscheibe und es wurde Aussenluft durch

die Düsen mit einem Druck zwischen 0,24 bis 0,52 kg/cm zugeleitet. Hierdurch ergab sich eine Wärmeübirgangszahl zum Glas von 0,0066 bis 0,0087 cal cm"². ⁰O"¹. see"¹ . Jede der Glasscheiben wurde für 2 Minuten zwischen den Kühlrahmen gehalten. In den Glasscheiben wurden hierbei im zur Dickendimension zentralen Bereich Zugspannungen von 220 bis 310 kg/cm erzielt und das Verhältnis der Druckspannung in den Oberflächenschichten zur Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich betrug bei allen Scheiben 2,1:1. Sämtliche Scheiben wiesen die zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften auf. Der Bereich der Zugspannungen ist im Schaubild durch die Linie PD angegeben.

Die äussere Begrenzung des Bereichs

A B G D E F des Scbaubildes umfasst die Werte der Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich von Glasscheiben einer Dicke zwischen 1,8 bis 4 mm, bei denen bei Härten mittels luft die gewünschten zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften erzielt werden. Die Grenzen dieser Zugspannung im zentralen Bereich sind für 1,8 mm dicke Glasscheiben (Linie AC)

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260 bis 470 kg/cm j für 3 min dicke Glasscheibeta (Linie GrH) ; 230 bis 370 kg/cm² und für 4 mm dicke Glasscheiben (linie PD)
210 bis 330 kg/cm·. Um gehärtete Glasscheiben mit Zugspannungen im zur Dickendimension zentralen Bereich innerhalb der angegebenen Grenzen herzustellen, ergeben sich Wärmeübergangszahlen
zum Glas von 0,008 bis 0,02 cal cm"².⁰O"¹. see""¹ für eine ; 1,8 mm dicke Glasscheibe; von 0.0077 bis 0,0135 cal cm .⁰C""¹
see" für 3 mm dicke Glasscheiben und von 0,006 bis 0,009 ! cal cm" . ⁰C . see" für 4 mm dicke Glasscheiben, innerhalb j des aus dem Schaubild ersichtlichen Bereiches würden zahlreiche : andere Glasscheiben gehärtet und bei ihrer Prüfung wurde fest- ι gestellt, dass sie sämtlich die gewünschten.zwei unterschied- j liehen Brucheigenschaften aufwiesen. i

Aus dem Schaubild ergibt sich, dass zur Erzielung i der zwei unterschiedlichen Brucheigenschaften eine höhere Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich bei dünneren
Glasscheiben erforderlich ist. Bei den Untersuchungen wurde
festgestellt, dass in dem .oberen !Eeil des Bereiches A BC DEf,¹ nämlich in dem Bereich ABEi¹, ausgeprägtere unterschieliche
Brucheigenschaften erzielt werden, so dass für Glasscheiben einer Dicke von 1,8 mm der bevorzugte Bereich der Zugspannung im zur ι

2 ' Dickendimension zentralen Bereich zwischen 385 und 470 kg/cm

liegt, während der entsprechende bevorzugte Bereich bei 4mm i

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dicken Glasscheiben zwischen 275 und 330 kg/cm liegt. Für 3 mm dicke Glasscheiben ergeben sich bevorzugte Werte von 315 bis 370 kg/cm . Die entsprechenden Grenzen der Wärmeübergangszahl betragen dann 0,015 bis 0,02 cal cm" . ⁰C" . see"" für 1,8 mm dicke Glasscheiben; 0,0107 bis 0,0135 cal cm"2. ⁰C"¹. see"¹ für 3 mm dicke Glasscheiben und 0,008 bis θ,009 cal cm" . ⁰C" . see" bei 4 mm dicken Glasscheiben.

Bei der Herstellung eines Schichtkörpers, beispielsweise zur Verwendung als Fahrzeugwindscbutzscheibe, wird als innere Glasscheibe eine erfincfcungsgemäss gehärtete Scheibe verwendet, während die äussere Glasscheibe eine gleiche Glasscheibe sein kann oder auch eine geglühte oder eine nur schwach vorgespannte Glasscheibe sein kann. In letzterem Falle kann die Zugspannung im zur Dickendimension zentralen Bereich bis zu 70 kg/cm betragen und wird vorteilhaft zwischen 35 und 40 kg/cm gewählt. Bei einer derartigen Winschutzscheibe tritt kein krümeliger Bruch an der äusseren Scheibe auf, wenn diese von einem scharfen Gegenstand getroffen wird. Beide Glasscheiben des Schichtkörpers können gleiche Dicke aufweisen, beispielsweise 3 mm. Jedoch ist auch ein Schichtkörper mit Glasscheiben unterschiedlicher Dicke möglich, beispielsweise einer inneren Scheibe einer Dicke von 1,8 mm und einer äusseren Scheibe von 4 mm Dicke.

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Zweckmäösig ist die Gesamtdicke des Schichtkörpers bei einer Eahrzeugwindschutzscheibe etwa 6 mm·.

Die Anordnung der Kühlkasten und der Druck der Kühlluft kann innerhalb der Grenzen veränderlich sein, die durch die Wärmeübergangszahlen gegeben sind. Dies kann durch Verwendung unterschiedlich geformter Düsen und entsprechende Änderung der Ausflussgeschwindigkeit der Kühlluft vorgenommen werden.

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Claims

Patentansprüche :

(1·) Verfahren zum Herstellen von gehärteten Glasscheiben, "bei dem die Glasscheibe auf eine Temperatur nahe dem Erweichungspunkt des Glases erwärmt v/ird und die heisse Glas-" oberfläche einem gasförmigen Kühlmittel ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Glasscheibe einer Dicke zwischen 1,8 bis 4 mm verwendet wird und gegen die erhitzte Glasoberfläche ein von der Dicke der"Glasscheibe abhängiger Strom des Kühlmittels in solchem Ausmasse gerichtet wird, dass sich eine Wärmeübergangszahl zum Glas von 0,008 bis 0,02 OaI cm""². ⁰O"¹, see"¹ für eins 1,8 mm dicke Glasscheibe und 0,006 bis 0,009 cal cm"², ⁰C""¹. see"¹ für eine 4 mm dicke Glasscheibe ergibt, wodurch der Glasscheibe zwei unterschiedliche Brucheigenschaften erteilt werden,

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom des Kühlmittels so eingestellt v/ird, dass sich in der Glasscheibe im zu ihrer Dickendimension zen-

tralen Bereich eine Zugspannung zwischen 260 und 470 kg/cm für eine 1,8 mm dicke Glasscheibe bis zwischen 210 - 330 kg/cm für eine 4 mm dicke Glasscheibe einstellt.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, dass sich eine Wärmeübergangszahl von 0,615 bis 0,020 cal cm" . C · sec~ bei 1,8 mm dicken Glasscheiben bis 0,008 bis 0,009 cal cm" . °C~ . see"- für eine 4 mm dicke Glasscheibe und sich im zur Dickendimension zentralen Bereich Zugspannungen von 335 bis 470 kg/cm bei 1,8 mm dicken Glasscheiben bis

275 bis 330 kg/cm für 4 mm dicke Glasscheiben einstellen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für 3 mm dicke Glasscheiben der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, dass sich eine Wärmerübergjj^agszahl von 0,007 bis 0,0135 cal cm" ⁰O"¹. see"¹ ergibt.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, dass sich in der Glasscheibe im zu ihrer Dickendimension zentralen Bereich eine Zugspannung von 230 bis 370 kg/cm einstellt),

6. V_erfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom des Kühlmittels so ein- i gestellt wird, dass bei einer 3 mm dicken Glasscheibe sich eine

„2

Wärmeübergangszahl »um Glas von 0,0107 bis 0,0135 cal cm ⁰C" ' see " ergibt und in deren zu ihrer Dickendimension zen-

2 ' tralen Bereich eine Zugspannung zwischen 315- und 370 kg/cm

erzielt wird.

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ΊJ Verfahren zum Herstellen eines Schichtkörpers aus einer ersten Glasscheibe, die durch Erhitzen auf eine Temperatur nahe dem Erweichungspunkt des Glases und anschliessendes Abkühlen mit einem gasförmigen Kühlmittel gehärtet ist, und. unter Zwischenlage einer durchsichtigen Kunststoffschicht mit einer zweiten Glasscheibe verbunden ist, dadurch gekenn-_ zeichnet, dass als erste Glasscheibe eine solche einer Dicke zwischen 1,8 bis 4 mm verwendet wird und der Strom des Kühlmittels so eingestellt wird, dass sich eine Wärmeübergangszahl zum Glas von 0,008 bis 0,02 cal cm"². ⁰C""¹. see'¹ bei 1,8 mm dickem Glas bis zwischen 0,006 bis 0,009 cal cm"². ⁰C"¹ see" bei 4 mm dickem Glas einstellt, wodurch der ersten Glasscheibe zwei unterschiedliche Brucheigenschaften erteilt werden«

8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Glasscheibe in gleicher Weise wie die erste Glasscheibe gehärtet wird, um ihr ebenfalls zwei

ψ unterschiedliche Brucheigenschaften zu erteilen.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Glasscheibe so gehärtet wird, dass sie in ihrem zur Dickendimension zentralen Bereich eine Zugspannung von weniger als 70 kg/cm aufweist.

10. Durch Abkühlen mit einem gasförmigen Kühlmittel gehärtete Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass

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sie eine Dicke zwischen 1,8 "bis 4 mm hat und zwei unterschiedliche Brucheigenschaften aufweist, die durch eine Zugspannung in ihrem zur Dickendimension zentralen Bereich von 260 bis

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470 kg/cm bei einer Dicke von 1,8 mm bis 210 bis 330 kg/cm

bei einer Dicke von 4 mm bestimmt wird.

11. Glasscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie im zur Dickendimension zentralen Bereich eine zugspannung von 385 bis 470 kg/cm bei einer Dicke des Glases von 1,8 mm und zwischen 275 und 330 kg/cm bei einer J Dicke von 4 mm aufweist.

12. Glasscheibe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Dicke der Glasscheibe von 3 mm ; die Zugspannung in zu ihrer Dickendimension zentralen Bereich

zwischen 230 und 370 kg/cm beträgt. ■

13» Glasscheibe naoh Anspruch 12, dadurch gekenn- _;

zeichnet, dass die Zugspannung im zur Dickendimension zentralen ^;

2 Bereich der Glasscheibe einer Dicke von 3 mm 315 bis 370 kg/cm ;

beträgt. ;

14« Schichtkörper aus einer ersten Glasscheibe, die ^j

durch Abkühlen mit einem gasförmigen Kühlmittäl gehärtet ist, '.

und mit einer unter Zwischenlage einer durchsichtigen Kunst- \

i stoffschicht verbundenen zweiten Glasscheibe, dadurch gekenn- ; seichnetj daas die erste Glasscheibe eine Dicke zwischen 1,8 bis 4 mm hat und swsi verschiedene Brucheigenschaften aufweist,

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die durch eine Zugspannung in ihrem zur Dickendimension zentralen Bereich zwischen 260 und 470 kg/cm bei einer Dicke von 1,8 mm

Ms zwischen 210 und 300 kg/cm bei einer Dicke von 4 mm "bestimmt sind.

15. Schichtkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Glasscheibe in gleicher Weise wie die

fc erste Glasscheibe gehärtet ebenfalls zwei unterschiedliche Brucheigenschaften aufweist.

16. Schichtkörper mach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Glasscheibe in ihrem zur Dickendimension zentEalen Bereich eine Zugspannung von weniger als 70 kg/cm aufweist.

17. Schichtkörper nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Glasscheibe in ihrem zur Dickendimension zentralen Bereich eine Zugspannung von 35 bis 40 kg/cm aufweist.

18. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei "Verwendung als Winschutzscheibe eines Fahrzeuges die erste Glasscheibe auf der innenliegenden Seite vorgesehen ist.

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