DE2252894A1 - Sicherheitsverglasung - Google Patents

Description

:·ΐΕϋτζ

■'•ViV

27.10.1972

Ciba-Geigy AG, Basel Temperit AG» Hinwil

Sicherheitsverglasung

Sicherheitsverglasungen aus vorgespanntem Glas zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie beim Bruch in kleine körnige Einzelteilchen zerfallen und somit Verletzungen durch Splitter verhindern. Diesem Vorzug steht der erhebliche Nachteil gegenüber, dass vorgespannte Sicherheitsgläser nur in bestimmten minimalen Dicken ausgeführt werden können und somit grosse Festigkeit aufweisen. In vielen Fällen wäre es jedoch erwünscht oder unbedingt erforderlich, die zum Bruch der Verglasung erforderliche Beanspruchung, sei es durch einen auf die ganze Verglasung wirkenden Druck, sei es durch einen lokalen Druck, unterhalb gewisser Grenzen zu halten. Das ist der Fall bei Verglasungen in durch Druckwellen, z.B. Explosionen, gefährdeten Räumen, wo der im Raum auf-, tretende Staudruck gewisse Grenzen nicht überschreiten soll um Schädigungen der im Räume befindlichen Personen und / oder Schaden am Gebäude zu verhindern. Desgleichen soll verhindert werden, dass ganze Verglasungen mitsamt Rahmen unter dem Druck herausgeschleudert werden und damit ausserhalb des Gebäudes Personen ge-

HS/s»/i83O 309 824/07

Fall 5

fährden und Beschädigungen verursachen können. Entsprechend sollen die Verglnsungon von in der Umgebung einer möglichen ίϊχρίο-sionsquelle liegenden Gebäuden so bemessen sein, dass die Scheiben bersten, bevor sie zusammen mit ihren Rahmen in das Gebäude geschleudert werden können. Bei Fahrzeugverglasungen kann es erwünscht sein, den Bruch derselben beim Auftreffen eines Körperteils bei möglichst geringer Beanspruchung eintreten zu lassen, besonders wenn der Körperteil von innen auf die Verglasung auftrifft.

Es ist das Ziel vorliegender Krfindung, den Vorteil des splittcrlosen Zerfalls von Sicherheitsglas mit dem Vorteil eines Bruchs bei niedriger Druckbeanspruchung zu verbinden. Die erfindungsgemässe Verglasung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Scheibe aus vorgespanntem Sicherheitsglas aufweist, in welcher durch mindestens eine örtliche Schwächung eine Sollbruchstelle gebildet ist. Diese Schwächung kann durch eine oder mehrere Nuten, vorzugsweise Ringnuten gebildet sein. Es hat sich gezeigt, dass solche an der Stelle höchster Biegebeanspruchung auf der Zugseite der Scheiben der Verglasung angebrachte Schwächungen einen Bruch der Scheiben bei genügend niedrigem Staudruck bewirken i sodass die Verglasung für durch Druckwellen gefährdete Räume geeignet ist. Sie kann jedoch auch dann verwendet Werden, wenn örtliche Druckbeanspruchungen zu erwarten sind, wobei die Sollbruchstelle vorzugsweise an derjenigen Stelle der Verglasung angebracht wird, die voraussichtlich am höchsten beansprucht wird.

Versuche haben gezeigt, dass die erfindungsgemüsse Massnahmo ei-

309824/0758

ne Produktion von Sicherheitsverglasungen mit sehr geringer Streuung erlaubt, d.h., die Berstdrücke von gleichartigen Verglasungen weichen nur unbedeutend voneinander ab. Diese Eigenschaft ist für den praktischen Einsatz der Verglasung von erheblicher Bedeutung *

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Scheibe der erfindungsgemässen Verglasung,

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 in grösserem Massstabe und

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die in einer Doppelverglasung verwendete Scheibe nach Linie III - III in Fig. 2.

Die dargestellte Scheibe-1 aus Sicherheitsglas weist in der Mitte längs ihrer Längsmittellinie angeordnete Ringnuten 2 auf, die je eine Schwächungsstelle bilden. Bei thermisch vorgespanntem Sicherheitsglas beträgt die Dicke mindestens 5,2 min und die Breite der Ringnuten höchstens 3 mm. Dabei sollen die Ringnuten bis an die Zugzone des vorgespannten Sicherheitsglases reichen. Es hat sich gezeigt, dass mit mehreren in der Längsachse der Scheibe liegenden Nuten niedrige Staudrücke bei geringer Streuung erzielt v/erden. Versuche an Scheiben von 90 cm Breite mit verschiedenen Rinnutendurchmessern bei konstanter Nutentiefe von 1,8 mm haben Berstdrükke in der Grössanordnung von 40 m bar ergeben. ISs sind jedoch auch

309824/0758 ^8A0

andere Anordnungen und Dimensionen möglich.

Bei der ausgeführten Verglasung werden die Schwächungsnuten oder anderen Einschnitte an der der zu erwartenden Druckeinwirkung abliegenden Seite angebracht, also auf der unter der Beanspruchung auf Zug beanspruchten Seite der Scheibe. Es zeigt eich, dass hierbei im Bereiche der Schwächungen Anrisse auftreten, die dann zum Zerfall der ganzen vorgespannten Scheibe führen.

Die Schwächungen, beispielsweise die gezeigten Ringnuten 2, werden bei der Herstellung des Sicherheitsglases vor dem Abschrecken desselben angebracht. Da die Ringnut höchstens 3 mm breit ist, entsteht innerhalb derselben keine genügende Abschreckung und somit keine vollständige Vorspannung. Vorzugsweise soll sich die Sollbruchstelle, d.h., die mit Schwächungen versehene Stelle über mindestens zwei Spannungsfelder des vorgespannten Glases erstrekken. Als Sollbruchstelle wird hierbei die Stelle oder Zone des Glases betrachtet, in welcher Schwächungen vorgesehen sind.

Wie erwähnt, können die Sollbruchstellen durch andere Schwächungen, z.B. gerade, sich kreuzende, rasterartige Einschnitte oder dergleichen bestimmt werden, wobei auch auf ästhetische Wünsche des Bauherrn Rücksicht genommen werden kann. Die Anwendung der Verglasung ist nicht auf die erwähnten Beispiele beschränkt.

Fig. 3 deutet eine Doppelverglasung an, in welcher zur Scheibe 1 eine gleichartige Scheibe 1' aus vorgespanntem Sicherheitsglas angeordnet ist. Die beiden Scheiben sind in nicht dargestellter Weise dampfdicht miteinander verbunden und in einem Rahmen mon-

309824/07S8

tiert. An der Innenseite der Scheibe 1 ist eine Hartraetallspitze 3 angeklebt, die gegen die andere Scheibe gerichtet ist. Die Doppelverglasung nach Fig. 3 ist so einzusetzen, dass die Scheibe l· der zu erwartenden Druckwelle ausgesetzt ist. Uebersteigt der auf die Scheibe 1 einwirkende Druck den zulässigen Grenzwert, so soll die Scheibe 1 derart durchgebogen werden, dass ihre Selbstzerstörung von den Sollbruchstellen 2 ausgehend stattfindet, und dass die Spitze 3 genügend stark auf die Innenseite der Scheibe I¹ auftrifft, dass auch diese Scheibe zerstört wird."

Anordnung und Dimensionierung der die Sollbruchstellen bestimmenden Schwächungen sind dem Format der Scheiben des vorgespannten Sicherheitsglases anzupassen. So kann es z.B. erforderlich sein, die Nutentiefe dem Format der Scheibe entsprechend zu wählen. Um die erforderliche Schwächung zu erzielen, kann es auch vorteilhaft sein, an beiden Seiten der Scheibe Einschnitte, z.B. Nuten, vorzusehen, wobei diese Einschnitte sich im allgemeinen decken sollen, d.h., in gleicher Form an genau gegenüberliegenden Stellen der Scheibe anzubringen sind.

309824/0758

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsverglasung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Scheibe aus vorgespanntem Sicherheitsglas aufweist, in welcher durch mindestens eine örtliche Schwächung (2) eine Sollbruchstelle gebildet ist.

2. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sollbruchstelle durch mindestens eine Ringnut (2) gebildet ist.

3. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächung (2) durch Einschnitte, z.B. Nuten, an der Zugseite des Sicherheitsglases gebildet ist.

4. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Gesamtdicke des Sicherheitsglases (1) von mindestens 5,2 mm die Breite der Einschnitte (2) höchstens 3 mm beträgt.

5. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnitte (2) bis an die Zugzone des Sicherheitsglases (1) reichen.

309824/0758

6. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schwächung (2) an mindestens einer Stelle maximaler Biegebeanspruchung des Sicherheitsglases (1) befindet.

7. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchstelle (2) über mehrere Spannungsfelder des Sicherheitsglases (1) erstreckt.

8. Verglasung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich je eine von mehreren Schwächungen (2) in verschiedenen Spannungsfeldern des Sicherheitsglases (1) befindet.

9. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit mindestens einer rechteckigen Sicherheitsglasscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte der Sicherheitsglasscheibe (lj längs deren Längsmittellinie mehrere, z.B. drei Schwächungen, z.B. Ringnuten vorgesehen sind.

10. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Seiten der Scheibe Schwächungen, z»B» Ringnuten angebracht sind.

309824/0758

11. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ausgebildet als Doppelverglasung, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Scheiben (1, la) aus vorgespanntem Sicherheitsglas parallel angeordnet sind, wobei die eine Scheibe mit mindestens einer eine Sollbruchstelle bildenden Schwächung (2) und mindestens einer gegen die andere Scheibe gerichtete! Spitze (3) zur Zerstörung der anderen Scheibe bei gegenseitiger Annäherung der Scheiben versehen ist.

12. Verfahren zur Herstellung der Sicherheitsverglasung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächung vor dem Abschrecken des Glases erzeugt wird·

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsglas so eingesetzt wird, dass die Schwächungen auf der der erwarteten Druckrichtung abliegenden Seite liegen.

309824/0758