DE3521115A1 - Verglasung zum verschliessen von fensteroeffnungen, vorzugsweise von kraftfahrzeugen - Google Patents

Verglasung zum verschliessen von fensteroeffnungen, vorzugsweise von kraftfahrzeugen

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DE3521115A1
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Description

Verglasung zum Verschließen von Fensteröffnungen, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verglasung zum Verschließen von Fensteröffnungen, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen, und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Früher wurden in der Automobilindustrie als Windschutzscheiben einzelne Scheiben aus üblichem oder entspanntem Glas verwendet. Da sich zeigte, daß diese Art von Windschutzscheiben mit einem erheblichen Sicherheitsrisiko behaftet waren, wurden diese Scheiben aus entspanntem Glas ersetzt durch Einzelscheiben aus in der Wärme behandeltem oder getempertem Glas. Als später laminiertes Sicherheitsglas, sogenanntes Schichtglas, entwickelt wurde, um den Umfang und die Stärke von Verletzungen durch Glassplitter zu reduzieren, wurde dieses Schichtglas bis heute in ständig
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wachsendem Umfange für Kraftwagen-Windschutzscheiben benutzt. Die Verwendung von Schichtglaskonstruktionen für alle Fensteröffnungen von Kraftwagen ist nicht nur mit erheblichem Kostenaufwand verbunden, sondern beeinflußt wegen des erhöhten Kraftstoffverbrauches die wirtschaftliche Betriebsweise, die insbesondere heute von großer Bedeutung ist. Bei der Entwicklung eines Kraftwagens, der über die größtmögliche Sicherheit bei optimal niedrigem Gewicht verfügt, wurce der Entwicklung von solchen Kraftwagen-Verglasungen besondere Beachtung geschenkt, die gegen Glasbruch und Splitterbildung geschützt und damit weitgehend verletzungssicher sind. Das Hauptziel der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist somit gerichtet auf die Schaffung von Verglasungskonstruktionen für Kraftfahrzeuge, die bei reduziertem Durchschnittsgewicht erhöhte Sicherheitscharakteristik aufweisen. Es erscheint zweckmäßig, die Geschichte der Fahrzeugverglasungen zurückzuverfolgen, die anschließend in Zusammenfassung angesprochen wird.
Heute besteht in der Regel ein solches als Windschutzscheibe dienendes Schichtglas aus zwei miteinander durch eine dünne Kunststoffzwischenschicht, beispielsweise eine Polyvinylbutyralschicht, verbundenen Glasscheiben. Bei einer aus laminiertem Glas bestehenden windschutzscheibe auftreffenden, zum Glasbruch führenden Stoßbeanspruchung hält die Kunststoffzwischenschicht die gebildeten splitterartigen Glasteile zusammen, so daß die Gefahr einer Verletzung des Fahrers oder eines Mitfahrers
durch herumfliegende Glassplitter
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oder durch Kontakt mit der Windschutzscheibe reduziert wird. Weitere Entwicklungen bei dieser Type von Schichtglas sind in der US-PS 3 231 aufgezeigt, in der eine aus Schichtglas gebildete Windschutzscheibe beschrieben wird, die über einen verbesserten Durchbruchwiderstand verfügt. In Berücksichtigung des ständig wachsenden Wunsches nach verbesserten Sicherheitsbedingungen wurden somit fortlaufende Anstrengungen auch heute noch gemacht, zur Schaffung einer Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe mit deutlich erhöhter Sicherheit gegen Verletzungen.
Neuerdings wurde gefunden, daß die Verwendung einer zweiten Schicht auf der innenliegenden freien Oberfläche der laminiierten Windschutzscheibe die Sicherheit gegen Bruch- oder Splitterbildung weiter erhöht. Diese zweite Kunststoffschicht wird allgemein als eine Verletzungen verhindernde Schutzschicht angesehen, da festgestellt wurde, daß durch diese zusätzliche Kunststoffscheibe die Zahl und die Schwere von Splitterverletzungen vermindert wird, wenn eine Person in stoßartigem Kontakt mit der Winschutzscheibe geschleudert wird. Weiter wurde festgestellt, daß die Schutzschicht, wenn sie unter besonderen Bedingungen hergestellt wird, die Fähigkeit der laminierten Windschutzscheibe erhöht, die Bewegung einer gegen die Windschutzscheibe geschleuderten Person abzubremsen bei gleichzeitiger Erhöhung des Durchbruchwiderstandes der Windschutzscheibe in Vergleich mit üblichen laminierten Windschutzscheiben. Die Schutzschicht reduziert auch die Menge der herumfliegenden Glassplitter und damit die Verletzungsgefahr der Insassen, wenn von außen her, beispielsweise
von einem Straßenübergang aus, Gegenstände gegen die Windschutzscheibe geworfen werden.
Ein Beispiel einer derartigen Windschutzscheibe, die als Teil ihres laminierten Aufbaues eine auf die innenliegende Oberfläche aufgebrachte Schutzschicht besitzt, ist in der US-PS 4 242 beschrieben. Diese Sicherheitsscheibe weist einen mehrschichtigen durchbruchssicheren Körper auf, der eine innere Schicht aus relativ weichem dehnbarem plastischem Material, beispielsweise Polyvinylbutyral, besitzt, die an der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe haftend befestigt ist, bei der eine Zwischenschicht aus haltbarerem Kunststoff, beispielsweise Polyester, und ein äußerer Belag aus einem kratzfesten Material angeordnet sind.
Es könnte eine nichtlaminierte, also einzelne Glasscheibe mit ausreichender Stärke verwendet werden zur Verhinderung einer Splitterbildung. Eine derartige Scheibe ist aber nicht in der Automob Hindu s tr ie verwendbar, da ihr Gewicht zu hoch sein würde.
Die in den USA gültigen Sicherheitsvorschriften für Kraftwagenfenster verlangen Schichtglaskonstruktionen für die Windschutzscheibe, während die Seitenfenster und die Heckscheiben aus einzelnen, getemperten Glasscheiben bestehen können. Da jedoch bei einer hohen Anzahl von Fahrzeugkollisionen die Insassen durch die Seitenfenster geschleudert werden können, ist zu beachten, daß auch bei den Seitenfenstern und den Heckscheiben die Sicherheitsvorschriften zu berücksichtigen sind.
Es wurde gefunden, daß ein dünnerer Glaskörper aus einer Kombination von Glasscheiben und einer Kunststoffschicht hergestellt werden kann, um ein Produkt mit geringerem Gewicht zu erzielen, das ausreichenden Widerstand gegen Zerkratzen und Splittern besitzt. Unter der Voraussetzung, daß eine ausreichende Bindung zwischen dem Glas und der Kunststoffschicht erreicht wird, zerfällt das Produkt in eine Vielzahl von kleinen Glasstücken, von denen ein größerer Anteil an der Kunststoffschicht haften bleibt zur Verbesserung der Sicherheit.
Ein wichtiger Aspekt eines in der Automobilindustrie verwendeten Glas-Kunststoffproduktes liegt in der Art und Weise, wie dieses Produkt Energie absorbieren kann, die während einer Kraftwagenkollision durch Stoßbeanspruchüng des Produktes auftritt. Es ist ein Bedürfnis der Konstrukteure, einen für Fahrzeuge benutzbaren Aufbau zu schaffen, der die Stoßenergie nach einer Kurve absorbiert, bei der die Verletzung des Kraftwageninsassen so gering wie möglich gehalten wird.
Eine Methode zur Aufbringung einer Kunststoffschicht auf eine Oberfläche einer einzelnen Glasscheibe ist beschrieben in dem US-Patent 3 806 387. Bei dieser Methode werden eine Glasscheibe, eine Schicht eines Klebmittels und eine Schicht aus einem dünnen transparenten Kunststoff übereinander stapelartig angeordnet zur Erzielung eines Laminates. Eine zweite Scheibe aus Formierungsglas, die mit der Form des Schichtkörpers übereinstimmt, wird auf der Oberseite der Kunststoffschicht plaziert.
Die Oberfläche der Glas-Formierungsscheibe, die benachbart zur Kunststoffschicht angeordnet ist, wird mit einem Entfonnungsmittel bedeckt, um eine Adhäsion zwischen der Glasformierungsscheibe und der Kunststoffschicht zu verhindern. Dann werden die Zwischenräume zwischen den einzelnen Laminaten evakuiert und das Laminat wird in einen Autoklaven eingebracht. Im Autoklaven werden die äußeren Oberflächen des Laminates unter Druck gesetzt während der Erwärmung auf eine eine Bindung zwischen der Glasschicht und der Kunststoffschicht wirkenden Temperatur. Nach Entnahme aus dem Autoklaven kann die Formierungsschicht von dem gestapelten Laminat entfernt werden. Die Konstruktion und die Methoden zu ihrer Herstellung, so wie sie bekannt sind, reichen nicht aus, um in vollem Umfange die notwendigen Forderungen zu erfüllen, die bei der Herstellung von verletzungssicheren Verglasungen gegeben sind, die für Seitenfenster, Heckscheiben, Sonnendächer und ebenso auchfür Windschutzscheiben verwendet werden sollen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verletzungen verringernden Verglasungsaufbau und ein Verfahren zu seiner Herstellung, die der Aufgabe gerecht werden, den Sicherheitsgrad von Fahrzeugfenstern zu erhöhen innerhalb annehmbarer Wirtschaftlichkeits- und Gewichtsparameter.
Eine komplette Schichtverglasung gemäß der Erfindung weist im wesentlichen ein Glassubstrat und eine die Splitterbildung beschränkende Schicht auf, die sich über eine freie Oberfläche des Substrates erstreckt.
Das Glassubstrat kann unterschiedliche Formen aufweisen, wie sie von Windschutzscheiben für Kraftwagen verlangt werden; die einzelne Glasscheibe ist in der Wärme behandelt oder getempert und ist auch verwendbar für Kraftwagenseitenfenster, Heckscheiben und Sonnendächer. Eine rahmenförmige Dichtung aus einem synthetischen Polymeren erstreckt sich um den ümfangsbereich des Glassubstrates und <3^r Schicht und haftet an diesem im Bereich des Randumfanges; die Dichtung ist in situ benachbart zum Randumfang gebildet und tritt in innigen Haftkontakt mit den Randbereichen der Verglasung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bei einem eintretenden Bruch eine freie Splitterbildung weitgehend verhindernde Verglasung für Kraftfahrzeuge optimal leichten Gewichtes zu schaffen, die sich in gleicher Weise für Seitenfenster, Heckscheiben, Sonnendächer und Windschutzscheiben verwenden läßt, bei der die Energie einer punktartig auf ihre Oberfläche auftretende Stoßbelastung schnell auf die gesamte Oberfläche verteilt wird, und die an ihrem Randbereich durch einen ihren Einbau in die Fensteröffnung erleichternden dichtenden Rahmenkörper eingekapselt ist, und ein ihrer Herstellung dienendes Verfahren zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die in dem Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale.
Die anschließenden Unteransprüche 2 bis 15
beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Verglasung.
Der Anspruch 16 bezieht sich auf das der Herstellung der Verglasung dienende Verfahren. 5
Die Unteransprüche 17 und 18 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 16 gekennzeichneten Verfahrens dar.
Die erfindungsgemäße Verglasung besitzt eine den Hauptkörper bildende aus transparentem Material, vorzugsweise Glas, bestehende Scheibe, aus einer aus transparentem Material gebildeten Schicht, die wenigstens eine Oberfläche der Glasscheibe überdeckt und fest haftend mit dieser verbunden ist, und aus einem den Randbereich der Scheibe und der Schicht umgreifenden Dichtungskörper besteht.
Die erfindungsgemäß auf die Glasscheibe aufgebrachte Kunststoffschicht besitzt eine freie Oberfläche und verleiht der Verglasung erhöhte, die Bildung von Glassplittern verhindernde Eigenschaften, wenn die Verglasung durch Stoßbeanspruchung zerbricht, während die sich um den Randbereich der Verglasung erstreckende sowohl mit der Glasscheibe als auch ihrer Kunststoffschicht haftend verbundene Ringdichtung in situ benachbart zum Randbereich polymerisiert und durch den mit der Polymerisation verbundenen autogenen Mechanismus und die Aushärtung in innigem Kontakt mit den Oberflächen des Randbereiches gehalten wird.
Das der Herstellung der Verglasung dienende Verfahren
kennzeichnet sich durch die aufeinanderfolgenden nachstehend angegebenen Schritte:
1. eine Glasscheibe und eine die Splitterbildung beschränkende Kunststoffschicht werden übereinander angeordnet;
2. die Kunststoffschicht und die Glasscheibe werden zu einem einheitlichen Körper miteinander laminiert;
3. das Laminat wird in einer durch eine Mehrzahl von Formteilen gebildeten Formhöhlung in Stellung gebracht, wobei die Formhöhlung gemäß der Form und Lage der Ringdichtung die Oberflächen des Laminates unmittelbar benachbart zu seinem Umfang abschließt;
4. in die Form wird eine härtbare Verbindung injiziert zur Bildung einer Ringdichtung, die bei ihrer Härtung in Kontakt mit den Randflächen des Laminates haftet;
5. der Einspritzdruck der Verbindung in die Form wird so niedrig gehalten, daß das Laminat und die an ihr haftende Kunststoffschicht nicht beschädigt werden;
6. die Temperatur des Forminneren, die Injektion der Verbindung und die Menge der injizierten Verbindung werden so gesteuert, daß die Verbindung bei der Härtung in innigen Kontakt mit dem Formnest und dem Laminat gehalten wird;
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7. die Verbindung wird ausgehärtet und das durch die Ringdichtung eingekapselte Laminat werden aus der Form entnommen.
Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführuggsform der Erfindung, und es bedeuten:
Fig. 1 perspektivische Darstellung der
Windschutzscheibe;
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Fig. 2 senkrechter Schnitt gemäß Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 Aufsicht auf die zur Ausbildung der Rahmendichtung des Laminates
dienende Form gemäß Fig. 1 und 2;
Fig. 4 senkrechter Schnitt gemäß Linie 4-4
der Fig. 3; und
20
Fig. 5 Darstellung gemäß Fig. 4 in vergrößerter Teildarstellung mit den der Abstützung des Laminates zwischen den Formhälften dienenden, das Formnest für die Ringdichtung
abschließenden Puffern.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Verglasung für eine Kraftwagen-Windschutzscheibe 10, die gebildet ist aus einer Glasscheibe 12 und einer eine Splitterbildung verhindernden Kunststoffschicht oder Scheibe 14, die auf der einen Oberfläche der Glasscheibe mittels einer Zwischenschicht 16 aus einem relativ weichen dehnbaren Kunststoff befestigt ist.
Die Glasscheibe 12 besitzt eine Stärke von 1,3 mm und 5 mm. Die Zwischenschicht 16 besitzt eine Stärke von 0,013 mm und 1,14 mm; sie kann aus Polyvinylazetal, wie Polyvinylbutyral, bestehen. Die splitterungssichere Schicht 14 besitzt eine Stärke im Bereiche von 0,05 und 0,1 mm und kann beispielsweise aus Polyester bestehen.
Ein weiteres Material kann für die Schicht 16 verwendet werden, nämlich ein kratzfestes Polyurethan, wie es beispielsweise in der US-PS 3 979 548 beschrieben ist, das unmittelbar auf eine Oberfläche der Glasscheibe 12 aufgegossen werden kann und selbsthaftend ist, oder vorgeformt und dann mittels eines geeigneten Klebstoffes auf die Glasscheibe aufgebracht werden kann.
Ein als Dichtung 18 dienendes Rahmenglied wird spritzgeformt und umgibt den umfänglichen Randbereich des aus der Glasscheibe 12, der splittersicheren Schicht 14 und der Zwischenschicht 16 gebildeten Schichtkörpers. Das Rahmenglied 18 ist aus einem elastomeren Material geformt, das vorteilhafterweise durch einen Reaktions-Spritzgießprozeß (RIM) aufgebracht wird und durch den autogenen Mechanismus des Prozesses sicher mit der Glasscheibe 12 und der splittersicheren Schicht 14 verbunden wird.
Die vorgeschriebene Verglasung kann auf einfache Weise zu einer Einheit mit der Fensteröffnung des Fahrzeuges, beispielsweise im Zuge des Aufbaues des Fahrzeuges verbunden werden.
ff ■ -ι
ORIGINAL INSPECTED
pro Ο U Z.
Die vorbeschriebene Windschutzscheibe zeichnet sich bei extremer Sicherheit durch einen Aufbau geringen Gewichtes aus, der wirtschaftlich und einfach in ein Fahrzeug während der Fahrzeugmontage installiert werden kann. Die so ausgebildete Verglasung weist unerwartete Ergebnisse vom Sicherheitsstandpunkt auf. Durch die Ausbildung des Rahmengliedes 18 als einheitlichen Teil der Verglasung wirken die splittersichere Schicht 14 und der Rahmenkörper 18 zusammen, indem sie die Stoßenergie, die durch einen Gegenstand, beispielsweise einen menschlichen Körper während eines Unfalles auf die Verglasung zur Einwirkung kommt, über die gesamte Fläche der Verglasung verteilt. Durch eine solche schnellwirkende Energieverteilung kann die Größe und Schwere einer Verletzung, beispielsweise einer Kopfverletzung, erheblich reduziert werden. Zum besseren Verständnis dieses Phänomens ist zu sagen, daß die erfindungsgemäße Verglasung verglichen werden kann mit einem Trommelfell. Bei einem Trommelfell wird eine Membrane, beispielsweise eine Tierhaut, über das offene Ende eines hohlen Zylinders gestreckt und in gestreckter Stellung durch einen einstellbaren Dichtungsreifen oder dergleichen gehalten. Die Kunststoffschicht 14 der Verglasung ist zu vergleichen mit der Membrane des Trommelfelles, während der Rahmenkörper 18 in ähnlicher Weise wirkt wie der Reifen.
Beim Auftreffen eines Gegenstandes auf eine begrenzte Fläche der Verglasung wird die Stoßenergie des Gegenstandes schnell über die
ORIGINAL INSPECTED
-Q-E-Q
vj O ί.
44+5-
gesamte Verglasung verteilt. Dies trifft sogar zu, wenn Fehler auftreten in der Haftung zwischen der Kunststoffschicht 14 und der Glasscheibe 12. Neben ihrer Wirkung als Verteiler der Stoßenergie arbeitet die Kunststoffschicht 14 mit dem Rahmenglied 18 bei Zerbrechen der Glasscheibe und beim Fehlen der Bindung zwischen der Glasscheibe und dem Rahmenelement derart zusammen, daß ein vollständiger Durchbruch des Gegenstandes durch die Scheibe verhindert wird, und der Gegenstand nach Absorption der Stoßenergie elastisch beaufschlagt wird und seine anfängliche Energierichtung umgekehrt, das heißt eine Bremswirkung erreicht wird.
Bei Herstellung der erfindungsgemäßen Verglasung wird zunächst die Glasscheibe 12 in ihre gewünschte Form in Übereinstimmung mit der Fensteröffnung des Fahrzeuges gebracht, worauf in üblicher Weise die aus den Schichten 14 und 16 bestehende Kunststoffbeschichtung auf eine dem Fahrzeuginneren zugewandte Oberfläche der Glasscheibe 12 aufgebracht wird. Eine die erforderlichen hohen optischen Eigenschäften besitzende geformte Deckschicht wird auf die freie Oberfläche der Kunststoffschicht 14 aufgebracht, um die Bindung der Kunststoffschichten an der inneren Oberfläche der Glasscheibe 12 zu unterstützen. Nachdem die Deckscheibe gegen die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht in Stellung gebracht ist, werden die Luftzwischenräume zwischen den einzelnen Laminaten evakuiert, um die einzelnen Laminate gegeneinander zu beaufschlagen.
Dies kann durchgeführt werden mittels einer
"original inspected.
Vakuumquelle, die aus einem Vakuuitiring besteht, der die ümfangsränder der Verglasung umgibt. Der Vakuumring wird an eine Vakuumquelle angeschlossen, wodurch jede Lufttasche zwischen den einzelnen Laminaten entfernt wird. Die Verglasung mit dem sie umgebenden Vakuumring wird dann in einen Autoklaven gegeben, in dem ihre freien Oberflächen mit Druck beaufschlagt werden unter gleichzeitiger Erhitzung auf eine vorgegebene Temperatur,um die Kunststoffschicht 16 mit der splittersicheren Scheibe 14 an der innenliegenden Oberfläche der Glasscheibe zu verbinden. In dem Autoklaven bleibt der Ring mit der Vakuumquelle verbunden, um während der Bindung der Kunststoffschichten an die Glasscheibe das Vakuum aufrechtzuerhalten. Der Druck in dem Autoklaven beträgt zwischen 200 und 275 PSI, während die Temperatur zwischen 120 und 160° C liegt. Die Temperatur und der Druck werden nahezu zwanzig Minuten aufrechterhalten,um eine ausreichende Bindung der einzelnen Laminate zu eraielen.
Nachdem das Laminat aus dem Autoklaven entnommen ist, wird der Vakuumring entfernt. Darauf wird die Abdeckscheibe von dem Laminat abgenommen und das Laminat in die Formhöhlung 24 der unteren Formhälfte 22 einer Reaktions-Einspritzform 20 eingesetzt, wie im einzelnen aus den Fig. 3 bis 5 hervorgeht.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine Spritzform 20 zur Bildung eines Ringkörpers um den Umfang des gegen Splitterbildung geschützten Laminates einer Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge. Die Form 20 besteht aus einer unteren Formhälfte 22,
ORIQfNAL INSPECTED
die auf der linken Seite der Fig. 3 in Aufsicht gezeigt ist, und einer oberen Formhälfte 26, die in der rechten Seite der Fig. 3 gezeigt ist. Die Formhälften 22 und bestehen üblicherweise aus Metall, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, es können jedoch auch andere Materialien, insbesondere nicht elastische Materialien verwendet werden. Es sind geeignete nicht dargestellte Mittel vorgesehen zum öffnen und Schließen der Formhälften 22 und 26. Jede der beiden Formhälften kann mit Kanälen 28 und 30 zur Führung eines Kühlmittels versehen werden.
Gemäß Fig. 4 und 5 sind die Formhälften 22 und 26 mit Ausnehmungen 32 und 34 versehen, die bei geschlossenen Formhälften eine Kammer 36 bilden zur Aufnahme der Glasscheibe 12, an der ein Ringkörper 18 anzuformen ist. Bei geöffneten Formhälften wird das Laminat auf der unteren Formhälfte 22 derart in Stellung gebracht, daß die äußeren Umfangsbereiche der unteren Oberfläche auf einer elastischen Dichtung 38 aufliegen, die in einer Nut 40 der Oberfläche der unteren Formhälfte 22 angeordnet ist. Nachdem das Laminat auf der Dichtung 18 der unteren Formhälfte 22 in Stellung gebracht ist, wird die obere Formhälfte 26 in eine untere Stellung abgesenkt, in der die äußeren Umfangsteile der Oberflächen der Formhälften 22 und 26 in Metallkontakt miteinander verspannt werden können, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die obere Formhälfte 26 trägt eine elastische obere Dichtung 44, die in einer Nut 26 in Gegenüberlage zur Nut 40 angeordnet ist. Die obere Dichtung 44 und die
ORiGiNAL INSPECTED
χ untere Dichtung 38 pressen das Laminat elastisch gegeneinander zum Zwecke seiner Abstützung und Aufnahme in der Kammer 36.
In den Zeichnungen ist die Kammer 36 der Form etwas größer als das Laminat, um einen Glas-Metallkontakt zwischen dem Laminat und den aus Metall bestehenden Formhälften 22 und zu verhindern. Die Kammer 36 kann beliebige Form besitzen unter der Voraussetzung, daß sie groß genug ist, einen Glas- und Metallkontakt zwischen dem Laminat und den Formhälften unmöglich zu machen. Beispielsweise können diejenigen Teile der Formhälften 22 und 26, die sich über und unter dem Mittelteil des Laminates befinden, entfernt werden, so daß sich eine Ringform ergibt.
Die Dichtungen 38 und 34 bestehen vorzugsweise aus einem Silikongummi und können in den Nuten 40 und 46 durch ein geeignetes Klebmittel befestigt sein.
Außer der Abstützung des Laminates in der Kammer 36 arbeiten die Dichtungen 38 und 44 mit vorbestimmten' Teilen des Laminates und der Formhälften 22 und 26 zusammen zur Bestimmung einer ein Formnest bildenden Ausnehmung 50 zum Zwecke der Ausformung einer das Laminat einkapselnden Dichtung 18. Das Formnest 50 ist mit einem Einspritzkanal 52 und einem Spritzkopf 54 zur Aufnahme einer Spritzdüse 56 versehen zum Injizieren einer in situ polymerisierbaren und härtbaren Verbindung an dem Umfangsteil des Laminates.
TR ? 1 1
Der erste Schritt zur Herstellung der Dichtung 18 für die Windschutzscheibe besteht in einer Säuberung der vorderen, rückwärtigen Umfangsränder der Scheibe 12 und der Schicht zur Vorbereitung der Oberflächen für die haftende Dichtung 18. Wenn die Schicht 14 eine die Bildung von Glassplittern verhindernde Polyesterscheibe aufweist, ist es zweckmäßig, daß eine kratzfeste Deckschicht auf ihre freie Oberfläche aufgebracht wird. Hierbei ist es vorzuziehen, daß diese Deckschicht in den Bereichen der Polyesterschicht entfernt wird, die mit der haftenden Dichtung 18 verbunden werden sollen.
Der nächste Schritt besteht darin, eine Grundierungsschicht auf wenigstens die vorher gereinigten Glasoberflächen aufzutragen. Befriedigende Ergebnisse wurden dann erzielt, wenn zunächst eine unter der Bezeichnung "Betaseal, Glass Primer 435.18 Commercial Grade" der Firma Essex Chemical Company verwendet wird. Der Bindebereich des Glases wird anfänglich gestrichen mit dem Grundierungsmaterial zur Bildung einer als Kupplungsmittel dienenden Schicht. Das Grundierungsmaterial ist ein klarer, feuchtigkeitsempfindlicher Lack, bestehend aus Gamma-Arainopropyltriäthoxysilan, der die Haftung zwischen Betaseal-Produkten und Glas fördert. Erforderlichenfalls können derartige Grundierungsmittel angewendet werden für Bereiche der splittersicheren Schicht, die mit der Dichtung 18 bedeckt werden sollen.
Nach der Aufbringung der vorerwähnten Schicht wird eine zweite Grundierungsschicht auf die
erste Schicht aufgebracht. Befriedigende Resultate wurde erzielt durch Verwendung eines unter der BezeichnungrtBetaseal, Glass Primer 435.20" der Firma Essex Chemical Company bekannten Produktes. Dieses Material ist ein Abblendmittel, das ultraviolette Beeinträchtigungen von Urethan-Dichtungsmitteln und Klebmitteln verhindert und die schnelle Bildung einer hydrolytisch stabilen Bindung zwischen Glas und Urethan unterstützt. Ungefähr 20 Minuten nach Aufbringung dieser Deckschichten wird der Schichtkörper in die in Fig. 3f 4 und 5 dargestellte Form eingelegt, in der die Dichtung 18 wie vorbeschrieben hergestellt wird.
Es ist oft zweckmäßig, eine zusätzliche Deck-' schicht auf die äußere freie Oberfläche der Dichtung 18 aufzubringen, bevor die Verglasung in einem Fahrzeug installiert wird. Diese Deckschicht kann eine schwarze Farbe auf Urethanbasis sein, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung "Purethan 700 HSE-848" greifbar ist. Diese Farbe wird bei einer Temperatur zwischen 60 und 65° C 20 bis 30 Minuten lang gehalten. Die Deckschicht dient dazu, die freiliegenden Teile der Dichtung gegen schädigenden Einfluß zu schützen, der beispielsweise durch ultraviolette Strahlen eintreten kann, die üblicherweise im ungefilterten Sonnenlicht enthalten sind.
Diese vorgeformten Fensterverglasungen können in einer geeigneten Fahrzeugöffnung mittels eines Randwulstes aus Klebmaterial installiert werden, beispielsweise eines ürethanmittels, wie es unter der Bezeichnung "Betaseal 551.2"
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35?-1.ΐ1.5
der Firma Essex Chemical Company zur Verfügung steht; dieses Material wird auf die rückwärtige Randfläche der Dichtung 18 aufgetragen, die in Ausrichtung mit der Fahrzeugöffnung in Stellung gebracht wird und in die öffnung eingefügt wird. Nach Einsetzen der Verglasung in die Position wird der Klebwulst in komprimiertem Zustand zwischen der Verglasung und dem die Fensteröffnung umgebenden Montageflansch gehalten. Nach Aushärten des Klebmaterials während einer entsprechenden Zeit ist die Installation fertig.
Das folgende Beispiel zeigt die beste Art der Realisierung der Erfindung; das Beispiel stellt keine Beschränkung der Erfindung dar.
BEISPIEL
Die Oberflächen der oberen und der unteren Formhalften 26 und 22, die die Formhöhlung umgeben, werden mit einem Formtrennmittel behandelt, das aus einer Wachsmischung auf Lösungsmittelbasis besteht. Die mit einer Dichtung 18 auszustattende Verglasung besteht aus einer klaren Glasscheibe aus Flachglas mit einer Stärke von 3,9 mm. Die Oberfläche der Scheibe, die dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, besitzt eine die Bildung freier. Glassplitter verhindernde Beschichtung. Die Beschichtung besteht aus drei Lagen, nämlich einer ersten, hochklebfähigen Polyvinylbutyralschicht von 0,4 mm, die mit dem Glas verbunden ist, einer zweiten Schicht von in Wärme behandeltem Polyester ("Mylar") von 0,01 mm und einer kratzfesten Deckschicht aus durch Siliziumoxid verstärktem Methylsiloxan auf der
freien Oberfläche der Polyesterschicht. Die kratzfeste Deckschicht wurde im umfänglichen Randbereich entfernt, um einen Kontakt mit der Dichtung zu bilden.
Die Verglasung wird auf die untere Formhälfte 22 aufgelegt, worauf die obere Formhälfte durch die untere Formhälfte geschlossen wird und beide Formhälften miteinander verspannt werden. Eine Charge besteht aus einem Gewichtsteil einer Polyolverbindung und 0,63 Gewichtsteil eines Isocyanates wird dann unter einem Druck von 2500 psi in einen Mischkopf gegeben und anschließend in die Form 20 mit einem Druck von ungefähr 50 psi eingeführt. Die Polyol- und Isocyanat-Ströme werden bei einer Temperatur von 37,8° C gehalten, während die Formhälfte bei einer Temperatur von ca. 62 C gehalten wird. Die Polyol- und Isocyanatströme werden miteinander vermischt, bevor sie die Form erreichen. Ungefähr eineinhalb Minuten nach Injektion der Urethanverbindung kann die Form 20 geöffnet und die Windschutzscheibe 10 entnommen werden.
Die erzielte Dichtung ist mikrozellular, besitzt ein spezifisches Gewicht von 1,07 g/cm, eine Shorehärte "A" von 90, eine Biegefestigkeit von 1500 psi, eine prozentuale Längung von
ο 279 und einen Biegemodul bei 24 C von ungefähr
3500.
Die bei der Durchführung des Verfahrens verwendete, in dem Beispiel beschriebene Polyolverbindung besteht aus 45,4 kg Polyol-Basis, nämlich aus einem Polyestertriol mit Äthylenpxid
ORIGINAL INSPECTED
als Deckmittel und einem Molekulargewicht von 6000, das unter der Bezeichnung "Voranol" 5815 von der Dow Chemical Company hergestellt wird; aus 4,54 kg Äthylenglykol und aus 1,36 kg aus 20 %iger Druckerschwärze in Polyol.
Das bei dem Verfahren nach dem Beispiel verwendete Isocyanat ist ein modifiziertes 4,4' Diphenylmethandiisocyanat, das unter der Bezeichnung Rubinate LF 179 durch die Rubicon Chemicals Co. hergestellt wird.
Die vorgenannten Bestandteile werden katalysiert durch Zugabe von Dibutylzinndilaurat und einer Lösung von Triäthylendiamin in Dipropylenglykol.
Bei dem Beispiel wird eine Verbindung des Polyurethan verwendet zur Erreichung der gewünschten Resultate; es können jedoch auch andere Verbindungen von Nylon, Polyester und Epoxiden als Mittel für die Ringdichtung benutzt werden.
Es ist festzustellen, daß die Beschreibung und die Zeichnungen sich beziehen auf eine gegen Splitterbildung sichere Windschutzscheibenanordnung, die eine einzelne Glasscheibe aufweist; bei der Erfindung kann jedoch auch eine Windschutzscheibe Anwendung finden, die ein aus zwei oder mehr zu einem Laminat vereinigte Glasscheiben aufweist. Die Beschreibung ist abgestellt auf eine Windschutzscheibe für ein Fahrzeug? die erfindungsgemäße Verglasung kann auch vorteilhaft
verwendet werden als Seitenfenster oder Heckscheibe für ein Fahrzeug. Die Glasscheibe kann außerdem ersetzt werden durch eine durchsichtige Kunststoffscheibe, wobei die gleichen Vorteile erreicht werden.
ORIGINAL INSPECTED
- Leerseite -

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verglasung zum Verschließen einer in einem Konstruktionsteil angeordneten öffnung, vorzugsweise einer Fensteröffnung eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch eine einen Hauptkörper bildenden transparenten Scheibe (12) aus Verglasungsmaterial, aus einer auf wenigstens einer Oberfläche der Scheibe (12) fest haftend angeordneten, diese abdeckenden Schicht (14) aus transparentem Kunststoffmaterial, und aus einer in situ um den ümfangsrandbereich der Scheibe (12) und der Schicht (14) geformten, fest haftend mit diesem verbundenen Dichtungskörper (18)
    Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (12) eine Glasscheibe ist.
    Verglasung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (18) aus einem synthetischen Polymerisat besteht.
    Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Scheibe (12) abdeckende Schicht (14) aus Kunststoffmaterial eine freie Oberfläche aufweist und bei Bruch der Scheibe (12) durch Stoßbeanspruchung die Bildung freier Glassplitter herabsetzt, und daß der den Randbereich der Scheibe (12) und der Schicht (14) umgreifende Dichtungskörper (18) in situ derart angrenzend an den Randbereich polymerisiert ist.
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    20
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    30
    35
    daß er durch den bei der Polymerisation ablaufenden autogenen Mechanismus und bei der Aushärtung in innigen Kontakt mit den Oberflächen der Scheibe (12) und der Schicht (14) tritt.
    5. Verglasung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper
    (18) sich in Form eines in sich geschlossenen Ringes um den Umfang der Verglasung erstreckt.
    6. Verglasung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Oberfläche der Kunststoffschicht (14) eine kratzfeste Deckschicht besitzt.
    7. Verglasung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (12) aus einer einzelnen Glasscheibe besteht.
    8. Verglasung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe aus einem aus einer Mehrzahl von Glasscheiben gebildeten durch Klebmaterial miteinander verbundenen Laminat besteht.
    9. Verglasung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (12) getempert ist.
    10. Verglasung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (12) durch Wärmebehandlung verfestigt ist.
    11. Verglasung nach Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (18)
    aus einem elastomeren Material besteht.
    12. Verglasung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (18) aus Polyurethan besteht.
    13. Verglasung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (18) aus einem mikrozellularen Polyurethan-Elastomeren besteht.
    14. Verglasung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) aus Polyvinylbutyral besteht und mit ihrer einen Oberfläche an der Oberfläche der Glasscheibe haftet, und daß ihre andere Oberfläche mit Polyester beschichtet 1st.
    15. Verglasung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der freien Oberfläche der Polyesterbeschichtung ein abriebfester Belag aus mit Siliziumoxid verstärktem Methyl-Siloxan angeordnet ist.
    16. Verfahren zur Herstellung einer Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glasscheibe und eine die Bildung von Glassplittern herabsetzende Kunststoffschicht übereinander angeordnet werden, daß die Glasscheibe und die Kunststoffschicht zu einem einheitlichen Laminat vereinigt werden, daß das Laminat in einem aus einer Mehrzahl von Formteilen gebildeten, in seiner Form und Lage dem auf das Laminat aufzubringenden Dichtkörper entsprechenden Hohlraum derart in Stellung
    71115
    gebracht wird, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen des Laminates unmittelbar benachbart zu seinem den Umfang bildenden Rand abgeschlossen werden/ daß in den Formhohlraum eine härtbare, nach erfolgter Härtung einen in innigem Kontakt mit dem ümfangsbereich des Laminates stehenden Dichtkörper bildende Verbindung injiziert wird, daß der Einspritzdruck der Verbindung in den Formhohlraum so niedrig gehalten wird, daß die Glasscheibe und die auf ihr haftende eine Splitterbildung verhindernde Schicht nicht beschädigt werden, daß die Temperatur des Formhohlraumes, die Einspritzung der Verbindung und die Menge der eingespritzten Verbindung so eingestellt werden, daß die Verbindung bei ihrer Härtung in innigen Kontakt mit dem Formhohlraum und mit dem Laminat tritt, und daß die Verbindung ausgehärtet und das durch den Dichtkörper eingekapselte Laminat aus der Form entnommen wird.
    17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung bei Injektion in den Formhohlraum polymerisiert und aushärtet in Kontakt mit den Randbereichen der Oberflächen des Laminates.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung eine Mischung aus einem Polyol und einem Isozyanat verwendet wird, die durch Polymerisation und Härtung ein Polyurethan-Elastomeres bilden.
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