DE2223274A1 - Glasscheiben aufweisende Gegenstaende - Google Patents

Glasscheiben aufweisende Gegenstaende

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DE2223274A1
DE2223274A1 DE19722223274 DE2223274A DE2223274A1 DE 2223274 A1 DE2223274 A1 DE 2223274A1 DE 19722223274 DE19722223274 DE 19722223274 DE 2223274 A DE2223274 A DE 2223274A DE 2223274 A1 DE2223274 A1 DE 2223274A1
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disc
glass
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Pol Baudin
Emile Plumat
Jean Schottey
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Description

DILMOLLEt-BOlC DIPL-PHYS. DtMANITZ DIPL-CHEAtDLDEUPEL DIPL-IMG. FINSTEXWALD DIPL-ING. GItAMKOW
PATENTANWÄLTE
München, den 12· ^ Ph/Cr - G 2201
GLAVERBEL
Chaussee de la JTulpe, 166
Watermael-Boitsfort / Belgien
Glasacheiben aufweisende Gegenstände
Priorität: Grossbritannien vom 21. Mai 1971, Nr. 16287/71
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit mehreren Komponenten einschliesslich einem Teil aus Glas oder vitrokristallinem Material, das wenigstengfeine Aussenflache des Gegenstandes liefert. Die Erfindung betrifft auch Gegenstände dieser Art.
Der Ausdruck "Teil" bzw. "Stück" wird in dieser Beschreibung ohne Jede Beschränkung der Abmessungen verwendet. So bezeichnet der Ausdruck in gleicher Weise Stücke von für Fensterscheiben und Türplatten geeigneten Abmessungen und Teile kleinerer Grösae z.B. Deckgläser von Instrumentenskalen und Linsen.
Der Ausdruck "Vitrokristallines Material" bezeichnet Material, das durch eine Behandlung von Glas gebildet wurde, die eine oder mehrere kristalline Phasen darin hervorruft.
209ISO/1191
Sr. M»«i· Dr. GwM MtUt* Ι**»*»« M***. Ct**·»
t ******B. hhmKi*»mt» \ τ
Es ist bekannt, die Zugfestigkeit eines Stückes Glas durch Härten, beispielsweise durch eine thermische oder chemische !ladungsbehandlung, zu erhöhen. Eine liärtun^cbehandlung, wie sie auf ein Stück Glas angewandt wird, erzeugt permanente Druckspannungen in den Aussenschichten des Glases. Aufgrund der Oberflächendruckspannungen besitzt ein Stück aus gehärtetem Gla3 eine höhere Biegebruchfestigkeit.
Eine weitere Wirkung einer Härtungsbehandlung besteht; darin, Zugspannungen in inneren Schichten dieses Glasstückes aufzubauen, mit dem Ergebnis, dass, wenn das Stück zerbricht, dies zu einer Vielzahl von Bruchstücken erfolgt, die weniger leicht zu Schnittverletzungen bei Personen führen als Bruchstücke nicht gehärteten Glases.
Die kombinierten Effekte einer erhöhten Zugfestigkeit und sichererer Brucheigenschaften machen die Wirkung einer Härtungsbehandlung besonders wertvoll bei der Flerstellung von Verglasungsplatten, z.B. Fahrzeugwindschutzscheiben.
Die Brucheigenschaften von gehärtetem Glas sind besonders zufriedenstellend vom Gesichtspunkt der Sicherheit, für den Fall, dass das Glas durch eine lonendiffusionsbehandlung chemisch gehärtet worden ist. Leider besitzen Stücke aus chemisch gehärtetem Glas oft keine genügende Bruchfestigkeit beim Aufprall kleiner harter Gegenstände, die die Glasoberfläche einkerben oder sie durchdringen. Chemisch gehärtete Fahrzeugwindschutzscheiben beispielsweise brechen oft, wenn Windschutzscheiben von kleinen Steinen kräftig getroffen werden, die von Rädern anderer Fahrzeuge hochgeschleudert werden.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit einem Teil bzw. Stück aus Glas oder vitrokristallinera
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BAD ORiGINAL
Material, wodurch einem solchen Stück sowohl verhaltnisraässig sichere Brucheigenschaften als auch eine erhebliche Bruchfestigkeit gegenüber Aufprall kleiner harter Gegenstände erteilt werden kann. Die Erfindung ist brauchbar bei der Herstellung von Verglasungsplatten für Gebäude und Fahrzeuge und für andere Zwecke·
Erfindungsgemäss zeichnet sich ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit mehreren Komponenten einschliesslich einem Stück aus Glas oder vitrokristalli-nera Material, das zuiaindest eine Aussenf lache des Gegenstandes liefert, dadurch aus, dass das Stück einer chemischen Härtungsbehandlung unterworfen und die Komponenten des Gegenstandes dann so zusammengesetzt werden, dass in dem Gegenstand das Stück bzw. Teil in einem elastisch gebogenen Zustand gehalten wird, so dass aufgrund des gebogenen Zustandes Druckspannungen in einer Seite des Stückee vorliegen, und dass diese Seite als eine Aussenfläche des Gegenstandes .verwendet wird.
Die Oberflächendruckspannungen in einem Stück aus chemisch gehärtetem Glas oder vitrokristallinern Material sind normalerweise auf Oberflächenschichten beschränkt, die viel dünner sind als die unter Druckspannung stehenden Oberflächenschichten eines Stücks aus Glas oder vitrokristallinem Material, das thermisch gehärtet worden ist. Wird jedoch ein Stück aus chemisch gehärtetem Glas oder vitrokristallinem Material elastisch gebogen, erzeugen die Kräfte, die auf das Stück einwirken, um. es elastisch gebogen zu halten, zusätzliche Druckspannungen auf einer Seite des Stücks und verursachen eine modifizierte Oberflächenspannungsverteilung in die Tiefe des Stücks hinein; aufgrund der Biegung sind hohe Druckspannungen in Oberflächenschichten grössorer Tiefe auf dieser Seite des Stücks vorhanden.
BAD ORIGINAL
222327A
Es wurde gefunden, dass unter dieser Bedingung das Stück eine erhöhte Bruchfestigkeit gegenüber kleinen harten Gegenständen besitzt, die das Stück auf dieser einen Seite treffen. .Von dieser Erscheinung macht die Erfindung Gebrauch, indem ein Stück bzw. ein Teil eines chemisch gehärteten Glases oder vitrokristallinen Materials in gebogenem Zustand in einen Gegenstand eingebaut wird, und zwar so, dass die Seite des Stücks, auf der das Glas oder das vitrokristalline Material den zusätzlichen Drucksp anungen unterworfen ist, eine Aussenflache des Gegenstandes bildet. Die optischen und anderen erwünschten Eigenschaften des Glases oder vitrokristallinen Materials sind so zumindest an einer Fläche des Gegenstandes vorhanden, ohne dass aber ein solches Material das übliche Ausmass der Bruchempfindlichkeit besitzt.
Chemisches Härten kann sehr hohe Oberflächendruckspannungen aufbauen und kann auf dünne Materialstücke angewandt werden, z.B. aul Glasscheiben von 3 rom Stärke ode:pi/eniger.
Bei der chemischen Härtung erfolgt Diffusion von Ionen in die Oberfläche des zu verfestigenden Materials auf einem Kontaktmedium, vorzugsweise in geschmolzenem Zustand, wodurch die Zusammensetzung der Oberfläche modifiziert wird und Druckspannungen in dieser Oberfläche entweder im Verlauf der Ionendiffusion oder danach, v/enn das behandelte Material sich abkühlt, aufgebaut werden. Gewöhnlich umfasst die chemische Härtung einen Ionenaustausch, vorzugsweise einen Austausch von Alkalimetallionen, zwischen dem gerade behandelten Material und dem Kontaktmedium.
Bei einer Form chemischer Härtungsbehandlung werden Ionen in Oberflächenschichten des Materials durch grössere Ionen er-
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BAD ORJGINAL
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setzt, während sich die Oberfläche des Materials auf einer Temperatur (vorzugsweise unter dem Entspannungspunkt (annealing point) der glasigen Phase oder Phasen) befindet, die nicht hoch genug ist, um in der verfügbaren Zeit vollständige Spannungsrelaxation zu ermöglichen· Der Ionenaustausch in dieser Verfahrensforra kann z.B. eine Substitution von Natriumionen in dem Material durch Kaliumionen in dem Kontaktmedium sein, das beispielsweise ein geschmolzenes Kaliumsalz sein kann.
Bei einer anderen Form eines chemischen Härtungsverfahrens werden Ionen in Oberflächenschichten des Materials durch Ionen ersetzt, die dem Material einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten erteilen, wobei der Ionenaustausch bei einer Temperatur durchgeführt wird, die ausreicht, in der zur Verfügung stehenden Zeit Spannungsrelaxation zu ermöglichen. Bei dieser Verfahrensform werden Oberflächendruckspannungen aufgebaut, wenn das Material sich abkühlt. Der Ionenaustausch kann beispielsweise eine Substitution von Natriumionen in dem Material durch Lithiumionen in dem Kontaktmedium sein, das beispielsweise ein geschmolzenes Lithiumsalz sein kann.
Chemische Härtung kann an jeder Art von Glas und vitrokristallinem Material durchgeführt werden, in welchem ein genügender Anteil an glasartiger Phase oder Phasen an der Oberfläche des zu härtenden Stückes durchgeführt werden, um den notwendigen Ionenaustausch zwischen einer solchen glasartigen Phase oder Phasen und dem berührenden Behandlungsmedium ablaufen zu lassen·
Im Verlauf chemischer Härtungsbehandlungen findet Ionendiffusion bevorzugt in beiden Seiten des zu härtenden Stücks statt. Die chemische Härtung kann jedoch durch Ionendiffusion in nur eine Seite des Stücks durchgeführt werden. Dies löst indirekt Druck-
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spannungen der Aussenschichten des Glases oder vitrokriatallinen Materials an der anderen Seite des Stücks
Bevorzugt werden beide Seiten des Stücks in praktisch gleichem Umfang durch die chemische !ladungsbehandlung unter Druckspannungen gesetzt. Jedoch können die Druckspannungen auf den.verschiedenen Seiten verschieden sein. Die endgültigen mechanischen Spezifikationen dec Stücks können auf diese Weise spezifischen Erfordernissen, die mit dem besonderen herzustellenden Gegenstand verknüpft sind, angepasst werden.
Vorteilhafterweise wird vor dem chemischen PTärten wenigstens
die Seite des Stücks aus Glas oder vitrokristallinem Material, in der v/eitere Druckspannungen durch Biegen hervorgerufen werden sollen, zur Verbesserung ihrer Qualität einer Glättungsbehandlung unterworfen.
Ein Glasteil kann beispielsweise durch Kontaktieren mit einem
Lösungsmittel geglättet v/erden, welches Oberflächenschichten
von diesem Stück zumindest in einem Teil seiner Fläche entfernt. Eine solche Glättungsbehandlung macht die nachfolgend durchgeführte chemische Härtungsbehandlung wirksamer. Sie kann leicht und rasch durchgeführt werden. Als Lösungsmittel werden fluorhaltige Mittel bevorzugt, z.B. Flussäure. Bei Verwendung eines solchen Mittels diffundieren Fluorionen in die Oberflächenschichten des Glases. Die Anwesenheit solcher Fluorionen in
dem Glas verbessert dessen Beständigkeit f^egen Irisieren,
Eine andere Art als Alternative einer Glättungsbehandlung, die an einem Stück Glas vor der chemischen Härtung durchgeführt
wirden kann und auch die Qualität der Oberfläche verbessert
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BAD ORlGiNAL
sowie die Ilartungsbehandlung wirkungsvoller macht, ist eine Feuerpolierbehandlun.g. Eine solche Behandlung kann in Situationen durchgeführt werden, in denen die Verwendung von chemischen Mitteln nicht angebracht oder durchführbar ist. Feuerpolieren kann als eine Stufe bei der Herstellung von Tafelglas durchgeführt v/erden, so dass kontinuierliches Bearbeiten leicht möglich ist.
Ein Stück Glas oder vitrokristallines Material kann darüberhinaus durch eine mechanische Polierbehandlung geglättet werden.
Elastisches Biegen des Stücks aus chemisch gehärtetem Glas oder vitrokristallinem Material erhöht die Stärke der Oberflächendruckspannungen, die durch die Härtungsbehandlung induziert wurden, und baut auch'solche Spannungen durch Oberflächenschichten grösserer Tiefe auf. Beispielsweise wurde nach umfassender chemischer Härtung einer Tafelglasscheibe von 1,3 mm Stärke gefunden, dass die Jähichten mit Druckspannungen eine Stärke in der Grössenordnung von y) Mikron hatten. Durch Biegen der Scheibe wurde die konkav gebogene Oberfläche unter zusätzliche Druckspannung gesetzt, und die Oberflächenschichten an der konkaven Seite der Scheibe unter Druckspannung hatten sodann eine Tiefe von einigen wenigen hundert Mikron. Bei einem Verfahren zur Bestellung eines Gegenstandes gemäss der Erfindung wird das Stück bevorzugt chemisch gehärtet und zu einem solchen Ausmass elastisch gebogen gehalten, dass Oberflächendruckspannungen auf einer Seite des Stücks über wenigstens die doppelte Tiefe erreichen, bis zu der Druckspannungen auf der anderen Seite des Stücks reichen.
Das Stück aus Glas oder vitrokristallinem Material kann ein
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natürlich gekrümmtes Stück sein. Natürliche Krümmung kann dem Stück vor der chemischen Härtungsbehandlung, z.B. durch Verwendung einer Form oder formgebenden Einrichtung, erteilt werden, oder sie kann während der chemischen Härtung erteilt werden, z.B. indem die Härtungsbehandlung so durchgeführt wird, dass direkt Druckspannungen nur auf einer Seite des Stücks oder auf beiden Seiten, aber ungleich, erzeugt werden, wobei die Spannungen oder die überschüssigen Spannungen auf einer Seite des Stücks hoch genug sind, um ein Krümmen des Stücks auszulösen.
Das elastische Biegen des Stücks während dem Zusammensetzen der Komponenten des Gegenstandes kann eine Biegung in einer Ebene oder in mehreren Ebenen sein. Biegung in mehreren Ebenen liefert den Vorteil, dass die Erhöhung der Zugfestigkeit nicht oder nicht so sehr auf eine Richtung im Material konzentriert ist.
Ein Beispiel für eine Biegung in einer Ebene ist das Biegen einer flachen Scheibe "in eine teilzylindrische Form, d.h. eine Form, in der die Scheibe einen Teil der Oberfläche eines gedachten Zylinders gleichkommt. Ein Beispiel für eine Biegung in mehreren Ebenen ist das Biegen einer ebenen Scheibe in eine sphärische Teilform. Es sei {jedoch betont, dass dies lediglich Beispiele für die Biffing sind. Bei einer Biegung in mehreren Ebenen muss das Ausmass der Biegung in verschiedenen Ebenen nicht das gleiche sein. Darüberhinaus wird für die Zwecke dieser Beschreibung das elastische Qradebiegen einer natürlich gekrümmten Scheibe als Biegevorgang betrachtet, ungeachtet der Tatsache, dass die Scheibe nach diesem Vorgang keine Krümmung oder eine geringere als die normale Krümmung aufweisen mag. Das elastische Geradebiegen führt zum Aufbau weiterer Druckspan-
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nungen der konvexen Oberfläche·
Die Komponenten des Gegenstandes können einen Rahmen einschliessen und können so zusammengesetzt werden, dass ein solcher Rahmen zumindest zum Halten des Stücks in seinem elastisch gebogenen Zustand beiträgt. Diese Art, das jStück inelastisch gebogenem Zustand zu halten, ist sehr einfach und ermöglicht es, beide Seiten des Stücks im fertigen Gegenstand, wenn gewünscht, nach aussen weisen zu lassen.
Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung schliessen die Komponenten des Gegenstandes das Stück aus Glas oder vitrokristallinem Material und ein zweites, dem Stück gegenüber angeordnetes Verstärkungsglied ein, und die Komponenten werden so zusammengesetzt, dass das Stück gegenüber dem zweiten Verstärkungsglied gehalten wird. Das Verfahren schafft dann einen Gegenstand von einer mechanischen Festigkeit und anderen Eigenschaften, verliehen durch die Kombination.mit gegenüberliegenden Verstärkungsgliedern.
Das Stück und das zweite Verstärkungs rdied können im Abstand voneinander angebracht werden, wobei ein Raum zwischen ihnen verbleibt, der leer sein oder ein gasförmiges Medium, .z.B. Luft, enthalten oder mit einem losen Füllstoff gefüllt sein kann. Das dazwischen liegende Medium oder das Füllmaterial trägt dann zu den Eip;enschaften des Gegenstandes bei und kann beispielsweise dem Gegenstand gute wärmeisolierende und/oder gute schallisolierende Eigenschaften verleihen.
Vorzugsweise Jedoch werden die Komponenten des Gegenstandes fest miteinander verbunden, so dass daß zweite 'VSrstärkungsglied als Unterlage für das Stück bzw. Teil aus Glas oder
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vitrokristallinera Materi.al dient. Dieses Vorgehen macht es möglich, das Stück fest zu unterstützen, und ergibt ein sehr starkes Erzeugnis. Beispielsweise kann das zweite Verstärkungsglied eine Unterlage sein, die die Form eines Behälters oder eines anderen Körpers aus Holz, Metall oder irgendeinem anderen geeigneten Material hat, wofür das Teil aus Glas oder vitrokristallinem Material eine Schutzschicht oder Verkleidung bildet. So kann das Stück verwendet werden, um dem Gegenstand gewünschte Oberflächeneigenschaften oder ein gewünschtes Aussehen zu verleihen, wozu das Stück beispielsweise gefärbt sein kann. Als Alternative oder zusätzlich kann das Stück aus Glas oder vitrokristallinem Material verwendet werden, um die darunter liegende Oberfläche der Unterlage vor Verschlechterung durch Schmutz oder durch Berührung mit anderen Gegenständen zu schützen.
Für bestimmte Gegenstände ist es von Vorteil für das Stück und das zweite Verstärkungsglied, nur an ihren Rändern miteinander verbunden su werden. Diese Art der Verbindung kann ungeachtet der Materialien des Stücks und des zweiten Verstärkungsglieds angewandt werden, wobei es nicht nötig ist, irgendeine Art von dazwischen liegendem Kleber zu verwenden. Das Stück und das zweite Verstärkungsglied können z.B. durch einen Einfassungsrahmen Oder durch Klammereinrichtungen am Rand verbunden werden.
Vorzugsweise Jedoch dient das zweite Veastärkungsglied als Unterlage für das Stück und letzteres wird über seine ganze Fläche auf der Unterlage befestigt. Diese Vollverbindung erhöht die Festigkeit der Einheit, wobei die Komponenten als Teile einer integrierten Struktur vereinigt sind. Diese Vollverbindung kann beispielsweise mittels einer dazwischen liegenden Bindeschicht ex*zielt werden· Zu diesem Zwecks ist es
von Vorteil, eine biegsame Zwischenschicht aus organischem Material zu verwenden. Die Verwendung einer solchen Schicht ermöglicht die sehr rasche Verbindung des Stücks aus Glas oder vitrokristallinem Material mit der Unterlage, indem die organische Schicht zwischen s±e gelegt wird, und die ganze Einheit Wärme und Druck unterworfen wird.
Nach den wichtigsten Ausführungsformen der Erfindung umfassen die Komponenten des Gegenstandes eine erste Scheibe, die aus dem Stück bzw. Teil aus Glas oder vitrokristallinem Material besteht und eine zweite Scheibe, die aus da? Unterlage besteht, und die erste und zweite Scheibe werden so miteinander fest verbunden, dass sie Lagen eines Laminats darstellen. Die Anwendung der Erfindung beim Aufbau von Laminaten ist von besonders grosser Bedeutung, weil solche Produkte oft in Situationen verwendet werden,- in denen das Laminat dem zufälligen Auftreffen harter Gegenstände ausgesetzt ist, die normalerweise zum Bruch des Laminats führen wurden.
Im Aufbau des Laminats mit ersten und zweiten Verstärkungsgliedern in Form von Scheiben stellt die zweite Scheibe bevorzugt auch eine Aussenflache des Laminats. Für den Aufbau eines solchen Laminats stellen die beiden Scheiben und möglicherweise eine Zwischenschicht aus organischem Material zum Zwecke des Verbindens alles dar, was erforderlich ist.
in erster Linie in Betracht kommende Zwecke wird Verfahren zum Aufbauen des Laminats besondere Bedeutung beigemessen, bei denen die zweite Scheibe auch eine Scheibe aus Glas oder vitrokristallinem Material ist. Ein solches Verfahren ist besonders brauchbar zur Herstellung von Verglasungsplatten zur Verwendung in Gebäuden oder in Fahrzeiigen, z.B. zur
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Verwendung als Fahrzeugwindschutzscheibe. Solche Laminate mit ersten und zweiten Scheiben aus Glas oder vitrokristallinem Material haben besonders wertvolle Eigenschaften, wenn die zweite Scheibe vor dem Zusammensetzen auch gehärtet wird. Die Zugfestigkeit der Platte wird dadurch weiter erhöht. Die zweite Scheibe kann durch thermische Härtungsbehandlung gehärtet werden. Vorzugsweise jedoch wird die zweiteEbheibe chemisch gehärtet, so dass die besonderen Vorteile chemischen Härtens und insbesondere die Tatsache, dass dies der Scheibe besonders sichere Brucheigenschaften gibt, für beide Hauptscheibenkomponenten des Laminats verwirklicht werden. Die chemische Härtungsbehandlung; der zweiten Scheibe kann verstärkt werden, indem die zweite Scheibe zuerst einer Glättungebehandlung unterworfen wird. Diese zweite Behandlung kann, wenn die zv/eite Scheibe eine Glasscheibe ist, mit Hilfe eines sauren Mediums oder durch Feuerpolieren, wie ec in Verbindung mit der Behandlung der ersten Scheibe beschrieben wurde, erfolgen.
Bei der Herstellung eines solchen Laminats mit ersten und zweiten Scheiben aus Glas oder vitrokristallinem Material, wie zuvor ausgeführt, werden solche Scheiben vorteilhafterweise mittels einer Zwischenschicht aus organischem Material fest miteinander verbunden. Diese Art der festen Verbindung der ersten mit der zweiten Scheibe ermöglicht eine sehr befriedigende Bindung, und das Laminat kann gute Lichtdurchlasseigenschaften, z.B. gute Transparens,besitzen.
Organisches Zwischenschichtmaterial zum Befestigen der ersten und der zweiten Scheibe aus Gla3 oder vitrokristallinem Material umfasst bevqrzugt wenigstens eine Zwischenschicht, die als Sicherheitsnetz oder stossdämpfende Membran für den Fall dienen
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kann, dass die erste oder zweite Scheibe durch den Aufprall eines Krpers gegen die Platte zerbrochen wird.
Eine solche Zwischenschicht kann z.B. eine Schicht aus thermoplastischem Material sein. Ein besonders befriedigendes Zwischenschichtmaterial ist Polyveny!butyral· Die erste und zweite Scheibe können direkt mit einer solchen Zwischenschicht fest verbunden sein, z.B. durch Anwendung von Wärme und Druck, oder die erste und zweite Scheibe können mit einer solchen Zwischenschicht mit Hilfe von Bindeschichten, z.B. Schichten aus in flüssiger oder Pastenform zwischen der ersten und zweiten Scheibe und der Zwischenschicht angewandten Klebern verbunden sein.
Im Aufbau von Laminaten gemäss der Erfindung, wie zuvor beschrieben, kann die erste Scheibe zumindest zum Teil durch die zweite Scheibe im elastisch gebogenem Zustand gehalten werden. Bei diesem Verfahren ist das Vorhandensein eines Rahmens nicht notwendig, oder wenn ein Rahmen verwendet wird, muss er nicht die ganze elastische Rückstellkraft in der ersten Scheibe halten.
Dem Laminat können zusätzliche wertvolle Eigenschaften dadurch verliehen werden, dass die Komponenten des Gegenstandes so zusammengesetzt werden, dass beim Zusammenbau die zweite Scheibe selbst in elastisch gebogenem Zustand gehalten wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, der zweiten Scheibe selbst eine hohle Bruchfestigkeit gegenüber dem Aufprall kleiner harter Gegenstände gegen die Seite einer solchen Scheibe, die von der ersten Scheibe weggerichtet ist, zu verleihen. Die zweite Scheibe kann in einem solchen Zustand elastischer Biegung zumindest zum Teil durch die erste Scheibe gehalten werden, wobei die elastischen Rückstellkräfte in jeder Scheibe die andere
Scheibe im Zustand elastischer Biegung hält oder dazu beiträgt. Als ein Beispiel kann eine natürlich gebogene erste Scheibe mit ihrer konkaven Seite mit der konkaven Seite einer natürlich gebogenen zweiten Scheibe unter Bildung eines ebenen Laminats fest verbunden werden. In einem solchen Laminat sind in beiden Scheiben elastische Kräfte aufgespeichert, und ihre Aussenflächen, die entgegengesetzte Flächen des Laminats darstellen, werden Druckspannungen unterworfen, die durch das Biegen der Scheiben erzeugt wurden, um sie fest miteinander zu verbinden. Vorzugsweise jedoch wird die zweite Scheibe elastisch gebogen gehalten, so dass Druckspannungen aufgrund einer solchen elastischen Biegung in der Seite der zweiten Scheibe, die der ersten Scheibe gegenüberliegt, vorhanden sind. In diesem Falle ist die zweite Scheibe eher-geeignet, durch Biegung hochenergiereichen Aufprallkräften nachzugeben, die gegen die Scheibe wirken und das Laminat als ganzes zu biegen suchen. Die zweite Scheibe kann so als Stossfänger bezüglich solcher Aufprallkräfte dienen. Beispielsweise kann erfindungsgemäss eine laminierte Platte hergestellt werden, wobei erste und zweite Scheiben verwendet werden, die natürlich gekrümmt sind, wobei die erste Scheibe eine stärker ausgeprägte Krümmung aufweist;als die zweite Scheibe, und die Scheiben mit der konkaven Seite der ersten Scheibe gegenüber der konvexen Seite der zweiten Scheibe fest miteinander verbunden werden· Das Ergebnis ist ein Laminat mit einer Krümmung, die zwischen den natürlichen Krümmungen der beiden Scheiben liegt. Das erhaltene Laminat kann, falls gewünscht, als ganzes mittels eines Rahmens oder einer weiteren Komponente in einem Zustand verminderter Krümmung elastisch gebogen gehalten werden, wodurch die Oberflächendruckspannung der konvex gekrümmten Fläche der ersten Scheibe weiter erhöht wird« Auch kann die zweite Schei-' be mittels eines Rahmens elastisch gebogen gehalten werden,
wobei ihre Innenseite unter Druckspannung steht. So können erste und zv/eite Scheibe, die die gleiche natürliche Krümmung haben, mit der konvexen Fläche der ersten Scheibe nach aussen fest miteinander verbunden werden, und das erhaltene Laminat kann in einem Rahmen, der die beiden Scheiben mit einer weniger ausgeprägten Krümmung· elastisch gebogen hält, so dass die Ausserif lache der ersten Scheibe dadurch Druckspannungen erfährt, angebracht werden.
Wie bereits ausgeführt, ist die chemische Härtung eines Stücks aus Glas oder vitrokristallinem Material, das eine oder beide Aussenflachen einer Platte, wie oben ausgeführt, bilden soll, und das Zusammensetzen der Plattenkomponenten solcher Art, dass sich das Stück in einem elastisch gebogenem Zustand befindet, sehr von Vorteil, um der Platte gute Bruchbeständigkeit gegenüber Aufprall kleiner harter Gegenstände auf dem Stück zu verleihen und die Bildung von gefährlich scharfen Bruchstücken zu vermeiden, für den Fall dass das Stück bzw. Teil brechen sollte. Diese Merkmale sind xirichtig bei Verglasungsplatten, insbesondere Windschutzscheiben, wie bereits ausgeführt. In gewissen Fällen jedoch kann die Härtung und Biegung dazu führen, dass das Stück bzw. Teil unter Biegekräften, die die elastische Rückstellung des Stücks unterstützen sollen, zu bruchfest ist.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform wird dieser Mangel dadurch vermieden, dass das Stück, zumindest stellenweise, auf wenigstens der Seite, die durch Biegung unter Druckspannung stand oder stehen wird, einer Behandlung (nachfolgend als "Schwachungsbehandlung" bezeichnet) unterworfen wird, die die Bruchfestigkeit des Stücks wenigstens in einem Bereich
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gegenüber Biegung vermindert, die auf den Aussenschichten des Glases oder des vitrokristallinen Materials» die an der Seite des Stückes liegen, Zugkräfte ausüben. Die Schwächungsbehandlung kann vor ode:phach dem Zusammensetzen der Plattenkomponenten durchgeführt werden. Aufgrund der Sciiwachungsbehandlung ist die Zuglast, unter der das Stück durch Bruch nachgibt, kleiner als der zur Überwindung der Druckspannungen nötige Wert, welche auf der Härtung und der Biegung des Stücks beruhen. Darüberhinaus kann die Streckgrenze des Stücks unabhängig von der Druckspannung und dem Ausmass der Biegung gesteuert werden.
Die Durchführung der Schwächungsbehandlung ist von besonderem Wert bei der Herstellung einer Platte, in der das Stück eine Scheibe einer Platte darstellt und gegenüber einer zweiten Scheibe, z.B. einer Scheibe aus Glas oder vitrokristallinem Material* angeordnet ist, und die zweite Scheibe gebogen werden kann, um dem Stück zu dessen Bruch ausreichende Biegekräfte mitzuteilen. Das erhaltene Erzeugnis zeigt den Vorteil, dass, wenn die Platte einer Biegung unter hochenergiereichen Aufprallkräften, die gegen den Mittelteil der Platte auf der Seite der zweiten Scheibe wirken, unterworfen wird, die erste Scheibe solchen Biegekräften durch Bruch nachgeben kann, während die zweite Scheibe noch in der Lage ist, solchen Kräften durch weitere elastische Biegung bei guter stossdämpfender Wirkung nachzugeben. Dies ist von besonderer Bedeutung für die Herstellung von Windschutzscheiben für Fahrzeuge, um die Gefahr von Verletzungen eines Insassen für den Fall zu vermindern, dass dieser heftig gegen die Innenseite der Scheibe aufgrund aprupten Bremsens oder einer Kollision des Fahrzeugs geschleudert wird.
Vorteilhafterweise wird diese Schwächungsbehandlung praktisch
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gleichförmig über wenigstens einen Bereich des Teils bzw. Stücks durchgeführt. Auf diese Weise kann die Zugfestigkeit über einen gegebenen Bereich auf einen praktisch konstanten Wert gebracht werden.
Vorzugsweise wird eine solche Schwächungsbehandlung praktisch gleichförmig über die Seite des Teils bzw. Stücks durchgeführt, die unter Druckspannung gebracht wurde oder wird. Dann kann die Schwächungsbehandlung leichter als Teil eines industriellen Verfahrens durchgeführt werden.
Eine bevorzugte Schwächungsbehandlung erfolgt durch Oberflächenabschliff oder Ritzen des Stücks. Das Abschleifen kann vorteilhafterweise mit einem teilchenförmigen Material einer Korngrösse in der Grössenordnung von 10 Mikron durchgeführt werden. Mit Hilfe einer solchen Schleifsubstanz kann die Schwächungsbehandlung leicht durchgeführt v/erden, ohne in dem Stück unerwünschte Fehler auszulösen, wie beispielsweise Kratzer, die mit dem blossen Auge zu sehen sind.
Vorteilhafterweise umfasst die Schwächungsbehandlung einen Abschliff des Stücks mit einem Pulver, das praktisch aus Eisenoxid oder Ceroxid oder Aluminiumoxid oder einem Gemisch von zwei oder mehreren solcher Sitetanzen besteht.
Für die Herstellung von Verglasungspiatten nach einem Verfahren gemäss der Erfindung bestehen Vorteile bei der Verwendung von ersten und zweiten Scheiben aus Glas oder vitrokristallinem Material, wobei die zweite Scheibe dünner und leichter gebogen ist als die erste Scheibe, jedoch eine höhere Zugfestigkeit als die erste Scheibe besitzt. Wird eins solche Platte in einem Fahrzeug oder einem Gebäude eingebaut, wobei die zweite Scheibe in das Innere des Fahrzeugs oder des Gebäudes weist, kann eine
solche zweite Scheibe als Stossdämpfer, wie zuvor ausgeführt, fungieren, wenn die Platte auf der Innenseite hochenergiereichen Aufprallkräften ausgesetzt wird, die ausreichen, die erste Scheibe durch Biegen brechen zu lassen.
Die gröasere Stärke der ersten Scheibe in solchen Aus führungsfornien ist insoweit günstig, als ihr eher eine höhere Bruchfestigkeit gegenüber dem Aufprall kleiner harter Gegenstände, wie beispielsweise Steine, auf ihre Aussenflache verliehen werden kann.
Gemäss bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung einer Platte gemäss der Erfindung v/erden erste und zweite Scheiben verwendet; dabei ist die erste Scheibe dicker als die zweite Scheibe und hat eine Stärke im Bereich von 1,5 bis 4,0 mm, die zweite Scheibe eine Stärke im Bereich von 1,0 bis 2,5 mm. Platten, die besonderen Wert als Verglasungsplatten, z.B. in Gebäuden oder Fahrzeugen, besitzen, können erfindungsgemäss unter Verwendung von Scheiben innerhalb dieser Stärkebereiche hergestellt werden.
Zur Erfindung gehört ein Gegenstand mit mehreren Komponenten einschliesslich einem Stück bzw. Teil aus Glas oder vitrokristallinem Material, welches wenigstens eine Aussenflache des Gegenstandes darstellt, der sich dadurch auszeichnet, dass das Stück bzw· Teil chemisch gehärtet und in einem solchen elastisch gebogenen Zustand gehalten ist, dass Druckspannungen aufgrund des gebogenen Zustandes in einer Seite des Stücks vorhanden sind, und diese Seite eine Aussenfläche des Gegenstandes darstellt. Ein solcher Gegenstand hat gute Bruchfestigkeit gegenüber dem Aufpra.ll kleiner harter Gegenstände auf die
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Seite des Stücks, die durch Bigung unter Druckspannun3 steht.
Gemäes einem vorteilhaften Merkmal enthalten AussensChienten aus Glas oder vitrokristallinem. Material in diesem Stück Ifluorionen. Die Vorteile dieses und anderer G-egebenenfalls-Merkmale eines erfindungsgemässen Gegenstandes sind in den die entsprechenden Verfahrensmerkmale betreffenden Ausführungen bereits enthalten.
Vorzugsweise erstrecken sich die Oberflächendruckspannungen auf der einen Seite des Stücks über weigstens die zweifache Tiefe, bis zu der sich Druckspannungen auf der anderen Seite des Stücks erstrecken.
Für das Stück bzw. Teil ist es sehr von Vorteil, wenn es in einem Zustand der Biegung in mehreren Ebenen gehalten wird5 so dass die Steigerune; der Zugfestigkeit, die sich aus der Biegung ergibt, nicht so in einer Richtung im Material konzentriert ist.
Der Gegenstand kann einen Rahmen umfassen, der das Halten des Stücks aus Glas oder vitrokristallinem Material in seinem elastisch gebogenen Zustand zumindest unterstützt·
Entsprechend bestimmten vorteilhaften Ausführungsformen umfasst der Gegenstand das Stück bzw. Teil aus Glas oder vitrokristallinem Material und ein zweites Verstärkungsglied, das diesem Stück gegenüberliegt.
Vorzugsweise wird ein. solches Verstärkungsglied, das eine Auflage für das Stück darstellt, vorgesehen.
Bei einem Gegenstand mit dem Stück aus Glas oder vitrokristal-
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linem Material und diesem gegenüber einem zweiten Verstärkungsglied können das Stück und das zweite Verstärkungsglied nur an ihren Rändern miteinander verbunden sein. Bei wichtigeren Ausführungsformen jedoch dient das zweite Verstärkungglied als eine Hinterfütterung für das Stück aus Glas oder vitrokristallinem Material, und letzteres ist über seine ganze Fläche mit der Hinterfütterung bzw. Unterlage fest verbunden.
Nach den wichtigsten Ausführungsformen der Erfindung umfasst der Gegenstand eine erste Scheibe, die aus dem Stück bzw. Teil besteht, und einer zweiten Scheibe, die von der Hinterfütterung gebildet wird, wobei erste und zweite Scheibe Lagen eines Laminats darstellen. Vorzugsweise bilden die erste und die zweite Scheibe die beiden Aussenflachen des Laminats.
Insbesondere wird erfindungsgemässen Gegenständen Bedeutung beigemessen, die die Form eines solchen Laminats haben, wobei die zweite Scheibe selbst eine Scheibe aus Glas oder vi^trokristallinem Material ist. Vorzugsweise ist eine solche zweite Scheibe gehärtet. Sie kann durch thermische Härtungsbe- . handlung gehärtet worden sein, ist aber bevorzugt eine chemisch gehärtete zweite Scheibe.
Für viele Zwecke ist es von sehr grossem Vorteil für die erste und zweite Scheibe aus. Glas oder vitrokristallinem Material, wenn sie durch eine flexible Zwischenschicht aus organischem Material, vorzugsweise einer Schicht aus thermoplastischem Material, wie beispielsweise eine Lage aus Polyvenylbutyral, fest miteinander verbunden 3ind. Eine erfindungsgemässe Windschutzscheibe beispielsweise kann eine solche organische Zwischenschicht aufweisen, die als Sicherheitssitz zum Auffangen von Aufprallkräften dienen kann, für den Fall, dass die zweite
Scheibe durch den Aufprall eines Körpers auf die Seite der laminierten Platte zerbricht.
Bei einem wie vorstehend geschilderten Laminat kann die erste Scheibe zumindest teilweise durch die zweite Scheibe in einem elastisch gebogenen Zustand gehalten sein. Darüberhinaus ist es in vielen Fällen von Vorteil, wenn auch die zweite Scheibe selbst in elastisch gebogenem Zustand gehalten wird. Die zweite Scheibe kann beispielsweise in elastisch gebogenem Zustand zumindest zum Teil durch elastische Rückstellkräfte in der ersten Scheibe gehalten werden.
Bei besonders wertvollen Ausführungsformen der Erfindung ist die zweite Scheibe so elastisch gebogen gehalten, dass die Seite der zweiten Scheibe, die der ersten Scheibe gegenüberliegt, als Folge der elastischen Biegung einer solchen zweiten Scheibe unterDruckspannung steht. Der Gegenstand kann z.B. einen Rahmen umfassen, der die zweite Scheibe in einem solchen elastisch gebogenen Zustand hält oder dazu beiträgt.
Bei bestimmten besonderen Arten des erfindungsgemässen Gegenstandes ist die Zugfestigkeit des Stücks bzw. Teils aus Glas oder vitrokristallinem Material zumindest in einem Bereich, ausgedrückt in Einheiten der Zugkraft, die durch Biegen des Stücks erteilt werden kann und die durch die unter Druckspannung gesetzten Aussenschichten des Glases oder vitrokristallinen Materials, die auf der einen Seite des Stücks liegen, unterstützt werden kann, kleiner als die zur Verminderung solcher Druckspannungen auf Null notwendige Zugkraft.
Wie zuvor ausgeführt, kann eine solche verminderte Zugfestigkeit dem Stück durch eine Abschleif- oder Ritzbehandlung er-
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teilt werden, und ein erfindungsgemässer Gegenstand kann daher Überflächenvertiefungen oder KraiJer bzw. Schrammen in wenigstens einem Bereich dieser einen Seite aufweisen. Solche Vertiefungen oder Schrammen haben vorzugsweise eine G?iefe von weniger als 5 Mikron.
Die Vorteile der verminderten Zugfestigkeit sind insbesondere in erfindungsgemässen Gegenständen verwirklicht, bei denen das Stück eine Scheibe ist, die gegenüber einer zweiten Scheibe liegt, welche gebogen v/erden kann, um dem Stück zum Bruch ausreichende Biegekräfte zu erteilen. In Gegenständen dieser Art ist die aweite Scheibe vorzugsweise dünner und leichter gebogen als die erste Scheibe. Es wird empfohlen, dass die erste Scheibe eine Stärke im Bereich von 1,5 bis ^,0 mm und die zweite Scheibe eine Stärke im "Bereich von 1,0 bis 2,5 mm hat.
Verschiedene, nur beispielhaft ausgewählte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die schematischen Figuren beschrieben; darin zeigen:
Fig. 1a und 1b eine gehärtete Glasscheibe vor und nach dem
Einsetzen in einen Rahmen zur Bildung eines erfindungsgemässen Gegenstandes;
Fig. 2a und 2b eine gehärtete Glasaiieibe vor und nach dem
Befestigen an einer anderen Scheibe unter Bildung eines erfindungsgemässen Gegenstandes;
Fig. 3a und 3b zwei Glasscheiben vor und nach Laminieren zur
Bildung eines erfindunp;sgenässen Gegenstandes;
Fig. 4-a und 4-b ein Glasteil vor und nach dem Einbau in einen
Rahmen unter Bildung eines erfindungsgemässen
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Gegenstandes;
Fig. 5a und 5b die Lagen eines anderen Laminats geniäss der
Erfindung vor und nach dem Laminieren; und
Fig. 6a und 6b die Lagen eines weiteren Laminats gemäss dsr
Erfindung vor und nach dem Laminieren.
Beispiel 1
Eine Platte wurde unter Einbau einer in Fig. 1a dargestellten Glasscheibe 1 hergestellt, wobei das Glas von der folgenden GewichtsZusammensetzung war:
SiO2 68,0
Ka2O 22,0
CaO 9,0
Rest kleinere Mengen Verunreinigungen. Die Scheibe war 2 mm stark. Sie wurde durch Eintauchen für ?A Stunden in ein Bad aus geschmolzenem Kaliumnitrat bei 4-70 C chemisch gehärtet. Während dieser Behandlung wurden Natriumionen in Aussenschichten des Glases durch Kaliumionen ersetzt, mit dem Ergebnis, dass Oberflächendruckspannungen in der Scheibe erzeugt wurden, wie durch die Pfeile in Fig. 1a dargestellt, wobei die Druckspannungen auf der Gegenseite der Scheibe von der gleichen Grosse waren« Nach dem Abkühlen der Scheibe wurde sie in einer Ebene elastisch gebogen und in einen Rahmen 2 eingebaut, dessen innere Längen- und Breitenabmessungen etwas kleiner waren als die der Glasscheibe. Um die Glasscheibe in den Rahmen zu bringen, musste sie elastisch gebogen werden, und der Rahmen hielt die Scheibe in ihrem elastisch gebogenen Zustand, wie in Fig. 1b gezeigt.
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Durch das Biegen der Scheibe wurde Fläche 1' der Scheibe unter zusätzliche Druckspannungen gesetzt, wie dies durch die doppelköpfigen Pfeile in Fig. 1b angedeutet ist. Gleichzeitig wurden die Druckspannungen an der Fläche 1" auf einen geringeren Wert verringert.
In der fertigen, in Fig. 1b gezeigten Platte war die Glasscheibe von sehr hoher Bruchfestigkeit gegenüber dem ÄufpraHÖeiner harter Steine, die gegen die konkave Fläche 1' geschleudert wurden, dank der Tatsache, dass in den Oberflächenschichten grösserer Tiefe auf der Seite der Scheibe als Folge ihrer elastischen Biegung hohe Druckspannungen zugegen waren.
Kleine Splitifetücke wurden gegen die konkave Fläche 1' einer Reihe von in der gleichen, soeben beschriebenen Weise hergestellten Platten geschleudert. Bei 90 % der untersuchten Falle wurde gefunden, dass die Glasscheibe augenscheinlich unbeeinträchtigt blieb , wenn sie durch Splittvon 70 km/h Geschwindigkeit getroffen wurde, oder es erschien höchstens eine Einkerbung von 50 bis 100 Mikron Tiefe auf der Fläche 1'.In keinem Falle traten irgendwelche von der Einkerbung ausstrahlende Sprünge in dem Glas auf.
Der Umfang, auf den die in Fläche 1" durch die chemische Härtungsbehandlung erzeugten Druckspannungen durch Biegen der Scheibe vermindert wurden, hing von der Grosse der auf dieser Seite der Scheibe durch das chemische Härten induzierten Druckspannungen und vom Ausmass der elastischen Biegung der Scheibe ab· Bei jeder gegebenen Ausführungsform dieses Beispiels wäre es möglich, das Erzeugen von Druckspannungen durch chemisches Härten und das Ausmass elastischer Biegung so miteinander in Beziehung zu setzen, dass in der fertigen Platte Fläche 1" nicht
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mehr unter Druckspannung steht oder sogar so, dass in der fertigen Platte die Fläche unter leichter Zugspannung steht.
Statt die entgegengesetzten Seiten der Scheibe durch chemisches Härten" symmetrisch unter Druckspannung zu setzen, kann die Scheibe beispielsweise unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes, wie an sich bekannt, einer chemischen Härtung unterworfen werden, um eine Seite der Scheibe stärker als die andere unter Druckspannung zu setzen. Dadurch kann der Scheibe zur Vorbereitung elastischer Biegung in einer oder der anderen Richtung eine Anfangskrümmung erteilt werden.
Eine Platte, wie sie in Fig. 1b dargestellt ist, kann vorteilhafterweise als Sichtfensterscheibe mit der konkaven Seite der Glasscheibe nach aussen verwendet werden, so dass das Fenster praktisch nicht reflektierend ist.
Beispiel 2
Eine Platte wurde hergestellt, die eine Glasscheibe 3 mit einer natürlichen Krümmung in einer Ebene, wie in Fig. 2a dargestellt, aufwies. Die natürliche Krümmung vmrde der Scheibe, auf einer Form ruhend, durch Erhitzen auf eine Temperatur verliehen, die ausreichte, um die Scheibe unter ihrem eigenen Gewicht sich deformieren zu lassen, bis sie die Krümmung der Form annahm. Die Scheibe bestand aus einem Soda-Kalk-Glas der folgenden Gewichtszusammensetzung:
SiO2 209060/ 1 1 71,0
Al2O3 2,0
Ra2O 12,0
OaO 12,0
81
MgO 2,0 $
Die Scheibe wurde durch 20minütip;es Eintauchen in ein Bad chemisch gehärtet, das 2 # LiiiCX, und 9u # UaGl bei einer
ο ^
Temperatur von y'\0 C enthielt. Während der Eintauchzeit der Scheibe in das Bad wurden !Tatriumionen in Aussenschichten des Glases durch Lithiumionen ersetzt. Mach dan Entfernen der Glasscheibe aus dem Bad wurde die Scheibe abgekühlt und aufgrund des unterschiedlichen Wärmeaundehnungskoeffizienten, der den Aussensenichten des Glases durch Ersatz der Lithiumionen anstelle der Natriumionen verliehen worden war, wurden Druckspannungen in solchen Aussenschichten während dem Abkühlen der Scheibe aufgebaut.
Die chemisch gehärtete gekrümmte Glasscheibe wurde dann elastisch in einen ebenen Zustand gebogen und mit ihrer natürlich gekrümmten Fläche 31 mit einer Holzplatte 4 zur Bildung des in Fig. 2b gezeigten Laminats fest verbunden. Die Holzplatte war genügend starr, um den elantischen Rückstellkräften in der Glasscheibe zu widerstehen, so dass die Glasscheibe in ebenem Zustand durch die Holzplatte gehalten wurde· Die Glasscheibe wurde mit der Holzplatte mit '.Hilfe eines Klebers, beispielsweise eines Epoxid-Kunstharzklebers, der über die Holzplatte und die konkave Fläche 3' der Glasscheibe vor ihrem Zusammenbringen gesprüht wurde, Test verbunden« Dadurch, dass die Glasscheibe durch elastisches Biegen in den ebenen Zustand gebracht wurde, indem die Scheibe in der Platts gehalten wird, wurden in den Glasaussenschichten nahe der Fläche 3" der Glasscheibe zuslitzliche Druckspannungen aufgebaut. Daher war bei der fertigen Platte die Glasscheibe besonders bruchfest gegenüber dem Aufprall kleiner harter Gegenstände auf die Aussenflache 3n der Platte. Die Glasscheibe
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diente zum Schutz der Holzplatte, wobei die natürliche Maserung des Holzes klar zu sehen war.
Es musste sichergestellt werden, dass der Aufbau von Druckspannung in den Aussenschichten des Glases nahe der Fläche 31 durch die chemische Härtungsbehandlung ausreichend war, um zu vermeiden, dass diese Seite der Scheibe bis zur Grenze ihrer Zugfestigkeit beim elastischen Biegen der Scheibe in einen ebenen Zustand gespannt wurde.
Besonders hohe Oberflächendruckspannungen konnten in der Scheibe 5 durch chemisches Härten hervorgerufen werden, wenn die Scheibe vor dem chemischen Härten einer.Glättungsbehandlung mittels eines sauren Mediums, z.B. durch Eintauchen der Scheibe für 10 Minuten in eine v/ässrige Lösung mit 7 VoI.# Flxissäure (Konzentration 70 #) unterworfen wurde. Als eine Alternative zum Glätten des Glases mittels eines sauren Mediums konnte die Glättungsbehandlung eine Feuerpolierbehandlung sein· Eine solche Feuerpolierbehandlung konnte durch Vorerhitzen der Glasscheibe auf 4-50 G und dann Halten der Glasscheibe über einer durch Passieren eines Gemisches von Druckluft und Propan nach oben durch eine poröse refraktäre Platte und Entzünden des oben aus der Platte austretenden Gases erzeugten Flamme durchgeführt werden, wobei zuerst eine Seite der Scheibe und dann die andere Seite für eine Zeitspanne von 45 Sekunden gegen die Flamme gedreht wird,,um die Temperatur der Fläche auf 660 C zu erhöhen. _ '' %
In Abwandlung des unter Bezug auf die Fig. 2a und 2b beschriebenen Verfahrens wurde eine Platte in der gleichen Weise hergestellt, jedoch, anstelle der Glasscheibe 3, unter Ver-
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Wendung einer Scheibe aus vitrokrintallinem Material der folgenden allgemeinen Gewichtszusammensetzung:
Al2O3 32,0 %
Na9O 10,0 %
GaO 2,0 #
Die vitrokristalline Scheibe wurde durch (an sich bekannte) Teilentglasung einer Scheibe aus Glac der genannten Zusammensetzung hergestellt. Die Endplatte wurde durch festes Verbinden der vit'rokristallinen Scheibe, in ebenen Zustand elastisch gebogen,mit einer Holzplatte wie beispielsweise Platte 4 in Fig. 2b hergestellt. Das Aussehen der natürlichen Maserung der Platte 4 wurde durch die teilkristalline Form der Deckscheibe 5 abgewandelt. Zugleich zeigte die vitrokristalline Scheibe sehr gute Bruchfestigkeit gegenüber dem Aufprall kleiner harter Gegenstände auf die Auesenflache, besonders aufgrund der in den Aussenschichten des vitrokristallinen Materials nahe der Fläche durch elastisches Bi^jen der Scheibe aufgebauten Druckspannungen.
Bei einer anderen Abwandlung wurde eine Platte, wie unter Bezug auf die Fig. 2a und 2b beschrieben, hergestellt, jedoch, in Kombination mit der Glasscheibe J und anstelle der Holzplatte 4, unter Verwendung einer Platte aus einem Asbestzement, die auf der Seite, auf der die Glasscheibe befestigt werden sollte, mit eine? dekorativen Emaille mit 45 % SiOp, 14 # B2O3, 20 % PbO, 10 # ZnO und 11 % Li3O (,jeweils Gew.^) beschichtet war. Die Glasscheibe wurde mit der emaillierten
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Oberfläche mit Hilfe eines Epoxidharzleims fest verbunden· Die erhaltene Platte war zur Verwendung als Wandinnen- oder Aussenverkleidung sehr geeignet. Der Emailleüberzug, durch die Glasscheibe sichtbar, verlieh der Platte ein sehr gefälliges Aussehen. Der Glanz der Emailleschicht schien durch das Vorhandensein der abdeckenden Glasscheibe verstärkt zu sein und die Glasscheibe schützte die Emaille vor Verschlechterung und atmosphärenbedingtem Glanzverlust. Aufgrund dieser Schutzwirkung der Glasscheibe war es möglich, verhältnismässig niedrig schmelzende Emaille, wie oben angegeben, zu verwenden. Bei Fehlen des Glasüberzuges wäre es nötig, eine Emaille zu verwenden, das refraktäre Oxide enthält, die der Emaille eine viel höhere Schmelztemperatur verleihen.
Beispiel 5
Eine Platte wurde hergestellt, die zwei Glasscheiben 5» 6 enthielt, welche beide eine natürliche Krümmung in einer Ebene, wie in Fig. 3a gezeigt, aufwiesen. Die Scheibe 5 hatte einen Krümmungsradius, der etwas kleiner war als der Radius der natürlichen Krümmung der Scheibe 6. Die beiden Glasscheiben von 3mm Stärke, die aus einem Soda-Kalk-Glas der gleichen Zusammensetzung wie die Glasscheibe 1 in Beispiel 1 waren, wurden chemisch durch Eintauchen für 24 Stunden in ein Bad aus Kaliumnitrat bei 450° 0 gehärtet. Nach Entfernen der Scheiben aus dem Bad wurden sie abgekühlt und dann mitein- . ander· fest verbunden, wobei die konkave Seite der Scheibe 5 der konvexen Oberfläche der Scheibe 6 gegenüberlag, und zwar mit Hilfe einer Zwischenschicht 7 aus hochschlagfestem PoIyvenylbutyral von 0,8 mm Stärke unter Bildung dhes Laminats, wie in Fig. 3b dargestellt. Das Laminieren erfolgte, indem die Scheiben Hitze und Druck, wie an sich bekannt, ausgesetzt
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wurden. Zum Laminieren gehörte jedoch auch elastisches Biegen der Scheibe 5 his zu einer Krümmung, die geringer war als ihre natürliche Krümmung, und elastisches Biegen der Scheibe 6 bis zu einer Krümmung, die grosser war als ihre natürliche Krümmung. In der fertigen Platte wirkten die elastischen Rückstellkräfte der beiden Scheiben gegeneinander und hielten das Laminat im Gleichgewicht bei einer Krümmung, die zwischen der natürlichen Krümuung der Scheiben 5 und 6 lar;. Aufgrund der elastischen Biegung der Scheiben waren die Oberflächendruckspannungen an Fläche 5" der Scheibe i? und Fläche 6' der Scheibe 6 nach dem Laminieren grosser als vorher· Daher besass das Laminat eine hohe Bruchfestigkeit beim Aufprall kleiner harter Körper, wie beispielsweise Spliitetücken, auf jeder Seite des Laminats.
Das Laminat war zur Verwendung als Verplasun,r;splatte, r..B. als Fahrzeugwindschutsscheibe, geeignet.
Ein Laminat, im wesentlichen wie in Fin·. Jb dargestellt, das aber sogar noch widerstandsfähiger ist rcerenüber Einkerbung durch kleine harte Gegenstände, die die konvexe !''lache 5" treffen, konnte nach dem gleichen Verfahren hergestellt werden, jedoch unter Verwendung einer Scheibe > grösserer Stärke, z.B. einer Scheibe von 3,2 mm Stärke. In diesem Falle konnte die innere Scheibe, Scheibe 6 eine dünnere Scheibe sein, beispielsweise eine Scheibe von 1,2 mm Stärke, so dass sie hochflexibel zur verbesserten Stossabsorption ist im Falle hochenergiereichen Aufpralls eines rundlichen'Körpers auf Fläche 6' der Platte. Eine solche Platte wäre besonders wertvoll als Fehrzeugwindschutsscheibe, wo Aufprall des Kopfes eines Fahrers oder Kitfahrers auf die Innenseite
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der Windschutzscheibe, ausgelöst durch einen IProntalzusammenstoss oder hartes Bremsen,eintreten kann.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform wurden Platten aus zwei Glasscheiben ähnlich den Glasscheiben 5 und 6 in den Fig. 3a und yo und einem Rahmen he3?gestellt. Es wurde keine Kunststoffswischenschicht verwendet. Die beiden Glasscheiben wurden durch den Ra":imen auf Abstand und in einem elastisch gebogenen Zustand gehalten, so dass in der fertigen Platte die Krümmung der Scheibe s kleiner war als ihre natürliche Krümmung, und die Krümmung; der Scheibe 6 grosser war als ihre natürliche Krümmung. Der Raum zwischen den Scheiben 5 und 6 war mit Luft gefüllt. In einer solchen Platte kann jedoch der Raum zwischen den Glasscheiben gleichwohl mit einem anderen gasförmigen Medium oder mit einen losen, festen l'iillstoff gefüllt sein.
Beispiel L\
Eine Glasplatte, wie in den Fig. 4a und 4b dargestellt, wurde hergestellt. Die zum Aufbau der Platte verwendeten Komponenten waren ein Stück aus Glas ο und ein Rahmen 9· Das Glasstück hatte eine solche natürliche Krümmung, dass seine Ilauptflächen Teilen der Oberfläche einer Kugel gleichkamen. Das Glasstück war 1,2 mm stark. Es wurde chemisch gehärtet, indem Natriumicnen in Oberflächenschichten des Glases durch Kaliuraionen bei einer Temperatur von 450° C unter Verwendung geschmolzenen KrJ-iumnitrats als Behandlungsmedium ersetzt wurden. Nach dem Abkühlen des gehärteten Glasstücks wurde es in den Rahmen 9 eingebaut, der so ■ geformt war, dass er das Glasstück in siinem Zustand verminderter Krümmung hielt, so dass die Oberflächenschichten des Glases an der konvexen
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Seite des Stücks ti zusätzlich unter Druckspannung gesetzt wurden. Die blatte wurde als Instrumentenskaladeckschicht verwendet, die höchstwiderstandsfähig gegenüber Bruch unter zufälligem Aufprall harter Körper auf die Aussenfläche des Glasstücks war, aufgrund der Tiefe der stark unter Druckspannung stehenden Oberflächenschichten auf der Seite des Glasstücks, die durch dessen elastische Biegung noch erhöht worden waren.
Eine Platte, wie sie in Fig. 4b dargestellt ist, kann natürlich für andere als die angegebenen Zwecke verwendet werden. Beispielsweise kann die Platte als Sicht- oder Inspektionsfenster in einer Kammer oder einem Tank verwendet werden. Sollte en in einem solchen Falle erwünscht sein, die Platte v/eniger widerstandsfähig gegenüber Bruch unter gegen die konkave Seite des Glases v/irkenden Kräften zu machen, os beispielsweise su ermöglichen, dass die Öffnung, in der die Platte angebracht ist, als Rettungsluke zu benützen oder das Entstehen von Überdruck in der Kammer oder dem Tank zu vermeiden, kann die konvexe-Fläche des chemisch gehärteten Glasstücks vor oder nach der Montage in den Rahmen 9 einer Abschleifbehandlung, z.B. mit einem Sand aus Körnern von 10 Mikron mittlerem Durchmesser, unterworfen werden. Eine solche Abschleifbehandlung kann durchgeführt werden, um die Zugfestigkeit des Glases an der konvexen Seite des Stücks zu. vermindern, jedoch ohne die optischen Eigenschaften des Glases merklich zu beeinträchtigen. Im Falle des Bruchs des Glases würde es in kleine stumpfe Bruchstücke aufgrund der durch die chemische Härtungsbehandlung aufgebauten inneren Spannungen zerbrechen.
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Beispiel 5
Eine laminierte Platte wurde, wie- in den Fig. 5a und 5b dargestellt, hergestellt. Die zum Aufbau der Platte verwendeten Komponenten waren zwei Scheiben 10, 11 aus Soda-Kalk-Glas, jeweils von einer Stärke von 5,0 min und mit einer natürlichen Krümmung in einer Ebene,sowie eine Schicht 12 aus Polyvenylbutyral ve: 0,76 mm Stärke.
Vor dem Zusammensetzen der Komponenten wurden die beiden Glasscheiben durch 24stündiges Eintauchen in ein I3ad aus geschmolzenem Kaliumnitrat bei'450° O p^ehärtet. Mach dem Abkühlen wurden die chemisch gehärteten Glasscheiben auf den entgegengesetzten Seiten der Polyvenylbutyralschicht zusammengesetzt, wobei ihre konkaven Seiten zur Kunststoffschicht gerichtet waren, wie in !Pin;· 5a gezeigt, und diese Scheibeneinheit wurde dann Wärme und Druck unterworfen, um die Glasscheiben sich in einen ebenen Zustand elastisch biegen zu lassen und sie mit Hilfe der Polyvenylbutyralschicht, die bei der Laminiertemperatur eiweichte, fest miteinander zu verbinden. In der fertigen Platte wurde jede Glasscheibe in ebenem Zustand gegen die Wirkung ihrer inneren elastischen Rückstellkräfte durch die andere Glasscheibe gehalten. So wurden die Glasschichten der Aussenseiten der zwei Scheiben unter hohe Druckspannung gesetzt, wobei die Druckspannungen an diesen Seiten zum Teil durch die chemische Härtungsbehandlung der Scheiben und zum Teil durch das Halten der Scheiben unter elastischer Biegung aufgelöst wurden. Die Platte war daher hoch bruchfest gegenüber dem Aufprall kleiner harter Gegenstände auf jede der Seiten.
Beim Biegen der Glasscheiben, um Laminieren zu bewirken,
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wurden die natürlich konkaven Seiten der Scheiben selbstver~ ständlich Streckkräften unterworfen, und es musste sichergestellt werden, dass das Glas nicht bis zur Grenze seiner Zugfestigkeit gespannt wurde. Tatsächlich erreichte die Zuglast auf den konkaven Seiten der Scheiben nicht aus, um die durch die chemische !ladungsbehandlung an diesen Seiten der Scheiben aufgebauten Oberflächendruckspannungen ganz zu überwinden. Um ein grösseres Ausmass elastischer Biegung der Glasscheiben zu ermöglichen, wenn eine Platte der in Fig. 5b dargestellten Art hergestellt wurde, ist es wünschenswert, durch chemisches Härten in den Scheiben hohe Druckspannungen aufzubauen. Dieses Ziel kann gefördert werden, indem die Glasscheiben, bevor sie chemisch gehärtet werden, einer Glättungsbehandlung, z.B. durch Berühren der Flächender Scheiben für 60 Minuten mit einer wässrigen Lösung der folgenden Zusammensetzung:
ö,ü 1 Wasser
0,6 1 H2
0,6 1 HF
bei 20 C, unterworfen werden. Als eine Alternative zu dieser Art der Glättungsbehandlung können Fehler in den Flächen der Glasscheiben ent. »snrfe oder vermindert werden, indem die Flächen der Scheiben einer mechanischen Polierbehandlung, z.B. aufeinanderfolgenden Polierbearbeitungen mit verschiedenen Sanden abnehmender Korngrösse oder mit Eisenoxidpulver, unterworfen werden. Es wird jedoch besonders empfohlen, die Glasscheiben mit einem sauren Medium, das Fluorionen enthält, zu glätten· Durch die Verwendung eines solchen Glättungsmittels kann den Glasscheiben eine bessere mechanische Festig-, keit und eine höhere Irisierungsbeständigkeit verliehen v/erden·
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Da nur die natürlich konkaven Seiten der Glasscheiben Streckkräften unterworfen werden, wenn die Scheiben elastisch gebogen werden, kann die vorgenannte Glättungsbehandlung auf solche konkaven Seiten der Scheiben, wenn gewünscht, beschränkt werden. Anstelle der chemischen Härtung der Glasscheiben durch Ersatz der IBtriumionen in Oberflachenschichim des Glases durch Kaliuinionen können die Scneiben durch Ersatz der Natriumionen durch Lithiumionen bei einer Temperatur von 580 C und dann Ablcühlei. cfer Scheiben gehärtet werden·
Beispiel G
Eine Platte, wie in den !"ig. 6a und 6b dargestellt, wurde hergestellt. Die zum Aufbau der Platte verwendeten Komponenten waren zwei Scheiben 1J, 14 aus gewöhnlichen Soda-Kalk-Glas von jeweils 2,5 mm Stärke, eine Schicht 15 aus hochschlagfestem Polyvenylbutyral gesteuerter Adhäsion von einer Stärke von 0,76 mm, sowie ein Rahmen 16. Die Glasscheiben 13 und 14 waren natürlich gekrümmt in einer Ebene, wobei die Krümmungen der zwei Scheiben identisch waren· Die beiden Glasscheiben wurden durch 24stüncliges Eintaucnen in ein Bad aus geschmolzenem Kaliumnitrat bei 4SO G chemisch gehärtet. Nach den Abkühlen der Glasscheiben wurden sie auf entgegengesetzten Seiten der Schicht as Polyvenylbutyral zusammengesetzt, wobei die konkaven Seiten der beiden Glasscheiben wie in Fig. 6a gezeigt gerichtet waren, und die Scheibeneinheit wurde Wärme und Druck unterworfen, um die Scheiben fest miteinander unter Bildung eines Drei-Schienten-Laminats zu verbinden. Das Laminat wurde dann in den Rahmen 16 eingebaut. Der Rahmen war so geformt, dass er das Laminat in einem Zustand verminderter Krümmung aufnahm und hielt. Mit anderen Worten, das Laminat
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wurde in dem Rahmen in einen Zustand elastischer Biegung; gehalten, so dass in den natürlich gekrümmten Flächen der zwei Glasscheiben als Folge deren elastischer Biegung Druckspannungen vorlagen. Das erhaltene Laminat besass eine hohe Bruchfestigkeit gegenüber dem Aufprall kleiner harter Gegenstände, die die konvexe Aussenflache der Scheibe 13 trafen. Diese Festigkeit wurde durch einen Test wie in Beispiel 1 festgestellt, bei dem Splittstücke gegen die konvexe Fläche des Laminats geschleudert wurden. Das Laminat besass auch eine hohe Bruchfestigkeit gegenüber Drucken, die gegen die konkave Seite der Scheibe 14 wirkten und die Krümmung der Scheiben in der Platte zu erhöhen suchten. Die wie oben beschrieben hergestellte Platte war deshalb sehr geeignet für die Verwendung als eine Fahrzeugwindschutzscheibe mit der konvexen Seite des Laminats an der Aussenseite des Fahrzeugs. Die Kunststoffzwischenschicht 15 dient als Sicherheitsmembran zur Vermeidung oder Verminderung der Gefahr, dass der Kopf einer Person in dem Fahrzeug im Falle eines Frontalzusammenstosses durch die Scheibe geschleudert würde.
Nach einer Abwandlung.wurde eine Platte, wie in den Fig. 6a und 6b dargestellt, hergestellt, jedoch unter Verwendung einer Scheibe 13 aus Glas, die einen etwas kleineren Radius natürlicher Krümmung als die Scheibe 14 hatte. Als Folge der unterschiedlichen Krümmung der beiden Glasscheiben wurde jede Glasscheibe in dem Laminat durch die andere Glasscheibe in einem Zustand elastischer Biegung gehalten. Die natürliche Krümmung des Laminats, d.h. seine Krümmung vor dem "Montieren in dem Rahmen 16, lag zwischen der natürlichen Krümmung der beiden Glasscheiben, wobei die natürlich konvexe Seite der Scheibe 13 und die natürlich konkave Seite der Scheibe 14 als Folge der Biegung unter Druckspannung standen. Das Laminat
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wurde dann in dem Rahmen 16 montiert und durch ihn in einem Zustand verminderter Krümmung gehalten. Aufgrund der elastischen Biegung der Glasscheiben im Verlaufe des Laminierens war die Druckspannung der konvexen Seite der Scheibe 13 im endgültigen Laminat grosser als sie sonst gewesen wäre. Andererseits neigte die Biegung der Scheibe Ik, die auftrat, wenn das Laminat zu seinem Einbau in den Rahmen gebogen wurde, nur zur Unterstützung der Wiederherstellung der in der Scheibe gespeicherten elastischen Kräfte, so dass das Glas an der konkaven Seite der Scheibe I1I Zuglast nicht oder nicht im selben Umfang unterworfen wurde.
Eine weitere Platte wurde hergestellt, wie oben unter Bezug auf die Fig. 6a und 6b beschrieben, doch anstelle der Glasscheibe Ik wurde eine Schicht aus Acrylkunststoff von 12 mm Stärke mit der gleichen natürlichen Krümmung wie die Glasscheibe 13 verwendet, und auf die Schicht 15 aus Polyvinylbutyral wurde verzichtet. Die Glasscheibe 13 und die Acrylkunststoffschicht wurden mit Hilfe eines Klebers wie beispielsweise einer Schicht aus einem 2-Chlorbutadien-Polymerisat (Neopren- ) oder eines Nitrilkautschuksoder Siliconharzes fest miteinander verbunden. Alternativ können sie ohne Verwendung eines Klebers und nur durch Behandeln der zwei Scheiben mit Hitze und Druck fest miteinander verbunden werden. Das erhaltene Zwei-Schichten-Laminat wurde dann in einen Rahmen eingebaut, so dass der Rahmen das Laminat elastisch gebogen in einer solchen Richtung hielt, dass die konvexe Seite der Glasscheibe 13 aufgrund einer solchen Biegung Druckspannungen enthielt. In der erhaltenen Platte hatte die Glasscheibe eine gute Bruchfestigkeit unter dem Aufprall kleiner harter Gegenstände auf ihre konvexe Aussenflache. Die Platte als ganzes besass gute stossauffangende Eigenschaften bezüglich Aufprall-
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Kräften, die gegen die Acrylkunststoffscheibe wirkten und die Krümmung des Laminats zu erhöhen suchten. Die Acrylkunststoffscheibe selbst besass ein hohes Mass an Flexibilität, und wenn eine gegebene Biegelast überschritten wurde, brach die Glasscheibe 13 in kleine stumpfe Bruchstücke und ermöglichte der Acrylkunststoffscheibe weitere Biegung. Wurde eine solche Platte hergestellt, konnte die Bruchfestigkeit der Glasscheibe gegenüber Biegekräften, die gegen die konkave Seite des Laminats wirkten, vermindert werden, indem die konvexe Seite der Glasscheibe 12 einer Schwächungsbehandlung durch Abschliff in einem oder mehreren Bereichen unterworfen wurde, z.B. mit Hilfe eines Schleifpulvers, das ein Gemisch aus Geroxid und Aluminiumoxid enthielt. Durch eine solche Behandlung kann die Zugfestigkeit des Glases an der konvexen Fläche der Scheibe 13 ohne nachteilige Beeinträchtigung der Transparens der Glasscheibe und ohne den Vorteil au verlieren, dass die Glasscheibe hoch brucnfest gegenüber dem Aufprall kleiner harter Gegenstände auf ihre konvexe Aussenflache aufgrund' ihres Zustandes elastischer Biegung ist, vermindert werden. Eine solche Schwächungsbehandlung auf der konvexen Fläche der Glasscheibe kann nach dem festen Verbinden der Glasscheibe mit der Scheibe aus Acrylkunststoff oder vor einer solchen Laminierung durchgeführt werden, und im letzteren Falle kann die Schwächungsbehandlung vor oder nach dem chemischen Härten der Glasscheibe erfolgen.
In den vorstehenden Beispielen wurden Glasscheiben aus Soda-Kalk-Gläsern verwendet. Selbstverständlich ist jedoch die Zusammensetzung des Glases nicht kritisch, und andere Glassorten können eingesetzt; werden, z.B. ein Bor-Silikat-Glas wie beispielsweise ein Bor-Silikat-Glas der Zusammensetzung:
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64,7 #
B2O,.
und Spuren von Mf.^O (in
Na2O 19,9
CaO 0,14
Al2O5 0,7
Fe2O3, 0,06
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    1. Verfahren zur herstellung eines Gegenstandes mit mehreren Komponenten einschliesslich einem Stück aus Glas oder vitrokristallineni Material, welches wenigstens eine Aussenf lache des Gegenstanden bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück einer chemischen Härtungsbehandlung unterworfen wird und die Komponenten des Gegenstandes dann so zusammengesetzt werden, dass in dem Gegenstand das Stück in einem elastisch r;ebo,a:enen Zustand so gehalten wird, dass aufgrund des gebogenen Zustandes Druckspannungen in einer Seite des Stücks vorliegen, und dass diese Seite eine Aussenflache des Gegenstandes bildet.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcl g e k e r. r. ?. e i c h net, dass bei der chemischen Härtungsbehandlung Ionen in Oberflächenschichten des Stücks durch grössere Ionen bei einer zur vollständigen Entspannung in dem Material des Stücks in der verfügbaren Zeit zu niedrigen Temperatur ersetzt werden,
    3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der chemischen !ladungsbehandlung Ionen in Oberflächenschichten des Stücks durch Ionen, die dem Material des Stücks einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten verleihen, ersetzt werden, wobei ein solcher Ionenaustausch bei einer Temperatur, die hoch genug ist, um in dem Material des Stücks in der verfügbaren Zeit Entspannung zu erlauben, erfolgt.
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    4. Verfaliren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Härtungsbehandlung wenigstens die eine Seite des Stücks einer Glättungsbehandlung zur Verbesserung der Qualität der Oberfläche des Stücks an der Seite in wenigstens einem Teil der Scheibenfläche unterworfen wird.
    5· Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Stück ein Stück aus Glas ist, dadurch gekennzeichnet , dass die GlättungsbehandlunK mit einem Lösungsmittel, welches Oberflächenschichten von wenigstens einer Seite dee Stücks in wenigstens einem Teil der Fläche entfernt, durchgeführt wird.
    6. 'erfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass ein fluorhaltiges Mittel für die Glättungsbehandlung verwendet wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 4, worin das Stück ein Stück aus Glas ist, dadurch gekennzeichnet , dass zur Glättungsbehandlung ein Feuerpolieren wenigstens einer Seite des StÜGks in wenigstens einem Teil der Fläche erfolgt.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass als Härtungsbehandlung eine chemische Härtungsbehandlung mit einer Diffusion von Ionen in beide Seiten des Stücks erfolgt und das Stück in dem Gegenstand bis zu einem solchen Ausmass elastisch gebogen gehalten wird, dass in der einen Seite des Stücks Druckspannungen bis 3U einer Tiefe, die wenigstens zweimal so gross ist, wie die Tiefe, bis zu der Oberflächendruclcspan-
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    nungen auf der anderen Seite eines solchen Stücks vorliegen, erzeugt werden.
    9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück in dem Gegenstand in mehreren Ebenen elastisch gebogen gehalten wird.
    10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass untercten Komponenten des Gegenstandes ein Rahmen verwendet wird, und die Komponenten so zusammengesetzt werden, dass der Rahmen wenigstens zum Halten des Stücks in den elastisch gebogenen Zustand beiträgt,
    11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponenten für den Gegenstand das Stück und ein zweites Verstarkungsglied zur Anordnung gegenüber dem Stück verwendet werden, und die Komponenten so zusammengesetzt werden» dassclas Stück
    /zugewandt
    dem zweiten Verstärkungsglied gehalten wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Gegenstandes in der Weise fest miteinander verbunden v/erden, dass das zweite Verstärkungsglied als Unterlage oder Hinterfütterung für das Stück dient.
    1J. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück und das zweite Verstärkungsglied nur an ihren Rändern miteinander verbunden werden.
    14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich-
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    net , dass das Stück ü\ßc seine ganze Fläche mit der Unterlage bzw. Hinterfütterung fest verbunden wird·
    15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g'ekennzeichn e t , dass als Komponenten für den Gegenstand eine a?ste Scheibe, die von dem Stück gebildet wird, und eine zweite Scheibe, die von der Unterlage gebildet wird, verwendet werden und die erste und zweite. Scheibe unter Ausbildung von Schichten eines Laminats fest miteinander verbunden werden.
    16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten der Platte so miteinander fest verbunden werden, dass die erste und zweite Scheibe die Aussenflachen des Laminats bilden.
    17· Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Scheibe eine Scheibe aus Glas oder vitrokristallinem Material verwendet wird.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Scheibe vor dem Zusammensetzen chemisch gehärtet wird.
    19· Verfahren nach einem der Ansprüche 15 his 18, dadurch gekennzeichnet , dass die erste und zweite Scheibe mit einer Zwischenschicht aus organischem Material wie Polyvlcnylbutyral fest verbunden werden.
    20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19» dadurch gekennzeichnet , dass die Komponenten des Gegenstandes so zusammengesetzt werden, dass die erste Scheibe zumindest zum Teil durch die zweite Scheibe in einem elastisch, gebogenen Zustand gehalten wird.
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    21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, das beim Zusammensetzen die zweite Scheibe selbst in elastisch gebotenem Zustand gehalten wird.
    22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zusammensetzen die zweite Scheibe zumindest zum Teil durch elastische Rückstellkräfte in der ersten Scheibe elastisch gebogen gehalten wird.
    25· Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Gegenstandes so zusammengesetzt werden, dass die zweite Scheibe 30 in einem Zustand elastischer Biegung gehalten wird, dass aufgrund solcher elastischen Biegung Druckspannungen in der Seite der zweiten Scheibe, die der ersten Scheibe zugewandt t aufgebaut werden.
    24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, das« unter den Komponenten der Platte ein Rahmen verwendet wird, und die Komponenten so zusammengesetzt werden» dass sowohl die erste als auch die zweite Scheibe zumindest zum Teil durch einen solchen Rahmen in elastisch gebogenem Zustand gehalten werden.
    25* Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass vor oder nach dem Zusammensetzen der Komponenten des Gegenstandes das Stück zumindest stellenweise auf wenigstens der einen Seite einer Behandlung (nachfolgend als Schwächungsbehandlung bezeichnet) unterworfen wird, die die Bruchfestigkeit des Stücks
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    in wenigstens einem Bereich gegenüber Biegung, die Zugkräfte auf die Aussenschichten des Glases oder vitrokristallinen Materials, die auf' der einen Seite des Stücks liegen, ausübt, vermindert.
    26. Verfahren nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, dass als Stück eine Scheibe verwendet wird, die gegenüber einer zweiten Scheibe, welche zur Ausübung von Biegekräften auf das Stück gebogen werden kann, die zu dessen Bruch ausreichen, angeordnet wird.
    2?. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächuncsbehandlung praktisch gleichförmig über wenigstens einen Bereich des Stücks durchgeführt wird.
    28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27» dadurch gekennzeichnet , dass die Schwächungsbehandlung zumindest über praktisch die ganze eine Seite des Stücks durchgeführt wird·
    29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 2i3, dadurch gekennzeichne.t , dass die Schwächungsbehandlung durch Oberflächenabschliff oder Ankratzen des Stücks bewirkt wird.
    Gegenstand mit mehreren Komponenten einschliesslich einem Stück aus Glas odei vitrokrEfcallinem Material, welches wenigstens eine Aussenflache des Gegenstandes darstellt, dadurch ge· kennzeichnet , dass das Stück nach seiner chemischen Härtung in den Gegenstand in einem elastisch gebogenen Zustand so gehalten ist, dass aufgrund des geboge-
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    nen Zustandes Druckspannungen in einer Seite des Gegenstandes vorliegen, und diese Seite eine Aussenfläclie des Gegenstandes darstellt.
    31· Gegenstand nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück aus Glas besteht, welches Fluorionen in Aussenschichten enthält.
    32. Gegenstand nach Anspruch 30 oder 31, dsxLurch gekennzeichnet, dass die Oberflächendruckspannungen auf der einen Seite des Stücks über wenigstens die zweifache Tiefe vorliegen, bis 2U der Druckspannungen ?.uf der anderen Seite des Stücks vorliegen.
    33· Gegenstand nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet , dass sich das Stück in einem Zustand der Biegung in mehreren Ebenen befindet.
    34· Gegenstand nach einem der Ansprüche 30 bis 35» dadurch gekennzeichnet , dass der Gegenstand einen Rahmen aufweist und das Stück zumindest zur. Teil durch den Rahmen in seinem elastisch gebogenen Zustand gehalten ist·
    35· Gegenstand nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet , dass er das Stück und ein zweites Verstarkungs glied", gegenüber dem Stück angeordnet, umfasst.
    36. Gegenstand nach Anspruch 35t dadurch gekennzeichnet , dass das Verstarkungsglied eine Unterlage bzw. Hinterfütterung für das Stück darstellt.
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    37· Gegenstand nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet , dass das Stück und das zweite Verstärlcungsglied nur an ihren Rändern miteinander verbunden sind·
    38, Gegenstand nach Anspruch 36» dadurch gekennzeichnet, dass das Stück über seine ganze Fläche mit der Unterlage fest verbunden ist.
    39· Gegenstand nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass er eine erste Scheibe, die aus dem Stück besteht, und eine zweite Scheibe, die aus der Unterlage bzw· der Hinterfütterung besteht, umfasst, wobei die erste und zweite Scheibe Ligen eines Laminats darstellen·
    40· Gegenstand nach Anspruch 39» dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Scheibe die beidea jlussenflächen des Laminats darstellen*
    41. Gegenstand nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Scheibe eine Scheibe aus Glas oder vitrokristallinem Material ist.
    42. Gegenstand nach Anspruch 41, dadurcn gekennzeichnet, dass die zweite Scheibe chemisch gehärtet ist·
    43· Gegenstand nach einem der Ansprüche 39 bis 42, dadurch
    /erspe und gekennzeichnet, dass die' zweite Scheibe durch eine flexible Zwischenschicht aus organischem Material fest miteinander verbunden sind·
    44. Gegenstand' nach Anspruch 431 dadurch gekennzeich-
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    net, dass die Zwischenschicht ein Sicherheitsnetz zur Absorption von Aufprallkräften ist.
    45- Gegenstand nach einem der Ansprüche 39 bis 44, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Scheibe wenigstens zum Teil durch die zweite Scheibe in elastisch gebogenem Zustand gehalten ist.
    46. Gegenstand nach einem der Ansprüche 39 bis 45» dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Scheibe selbst in elastisch gebogenem Zustand gehalten ist.
    47· Gegenstand nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Scheibe zumindest zum Teil durch elastische Rückstellkräfte in der ersten Scheibe elastisch gebogen gehalten ist.
    48. Gegenstand nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Seite der zweiten Scheibe, die der ersten Scheibe gegenüberliegt, als Folge der Biegung der zweiten Scheibe unter Druckspannung steht.
    49· Gegenstand nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet , dass der Gegenstand einen Rahmen aufweist, und die erste und zweite Scheibe zumindest zum Teil durch den Rahmen elastisch gebogen p'ehalten sind.
    50· Gegenstand nach einem der Ansprüche 30 bis 49, dadurch gekennzeichnet , dass die Zugfestigkeit des Stücks in wenigsteriöi-einem Bereich, ausgedrückt in Einheiten der Zugkraft, die' durch Biegen des Stücks erteilt und durch die unter Druckspannung stehenden Aussenschichten
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    des Glases oder vitrokristallinen Materials, welche an , ■ dies*· Seite des Stücks liegen, unterstützt werden kann, kleiner ist als die zur Verrainderunp; solcher Druckspannungen auf Mull notwendige Zugkraft. .
    51. Gegenstand nach Anspruch 50» dadurch gekennzeichnet, dass das Stück Oberflächenvertiefungen oder Kratzer bzv/. Schrammen über wenigstens einen Bereich an der einen Seite aufweist.
    52. Gegenstand nach Anspruch 51» dadurch gekennzeichnet , dass die Vertiefungen oder Schrammen eine Tiefe von weniger als 5 Mikron haben.
    53· Gegenstand nach einem der Ansprüche 50 bis 52, dadurch gekennz ei chnet, dass das Stück eine Scheiß ist, die einer zweiten Scheibe, welche zur Ausübung von Biegekräften auf das Stück, die zu dessen Bruch ausreichen, gebogen werden kann, gegenüberliegt.
    54. Gegenstand nach Anspruch 53» dadurch g e k e η η zeichnet , dass die zweite Scheibe dünner und leichter elastisch zubiigen ist als die erste Scheibe.
    55· Gegenstand nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Scheibe eine Stärke im Bereich von 1,5 bis 4,0 mm und die aweite Scheibe eine Stär ke im Bereich von 1,0 bis 2,5 mm aufweist.
    56. Verwendung eines Gegenstandes nach einem der Ansprüche bis 55 zum Einbau in einem Gebäude oder einem Fahrzeug, wobei die eine Seite des Stücks zur Aussenseite des Gebäudes oder des Fahrzeugs gerichtet ist. .
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    Lee
    rseite
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