DE9219039U1 - Höhenverstellbare Seitenglasscheibe für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Höhenverstellbare Seitenglasscheibe für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Höhenverstellbare Seitenglasscheibe für Kraftfahrzeuge
Beschreibung
Die Neuerung betrifft eine Autoglasscheibe, insbesondere eine höhenverstellbare Seitenscheibe, aus Verbundglas aus
zwei jeweils thermisch vorgespannten und mittels einer thermoplastischen Zwischenschicht miteinander verbundenen
Einzelglasscheiben.
Eine versenkbare Autoglasscheibe dieser Art ist aus dem DE-GM 89 10 916 bekannt. Bei dieser bekannten Seitenscheibe
hat die äußere Einzelglasscheibe der Verbundglasscheibe eine Dicke von 3 bis 4 mm und weist insgesamt die übliche
Vorspannung einer Einscheibensicherheitsglasscheibe auf. Die innere Einzelglasscheibe der Verbundglasscheibe hat
eine Dicke von 1,5 bis 2,5 mm und weist keine oder eine nur geringe Vorspannung auf. Die innere Einzelglasscheibe hat
außerdem kleinere Abmessungen als die äußere, vorgespannte Glasscheibe, und der überstehende Randbereich der
vorgespannten äußeren Glasscheibe dient für die Führung der Verbundglasscheibe in den Führungsschienen des
Fensterrahmens. Die beiden Einzelglasscheiben sind miteinander mit Hilfe einer 0,8 bis 2,0 mm dicken Folie aus
thermoplastischem Kunststoff verbunden.
Diese bekannte Glasscheibe ist infolge ihres Aufbaus in hohem Maße einbruchhemmend und weist außerdem eine hohe
Schalldämmung auf. Die einbruch- und durchbruchhemmende Wirkung beruht einerseits auf der verhältnismäßig dicken
thermoplastischen Zwischenschicht und andererseits darauf, daß die nicht oder nur gering vorgespannte innere
Einzelglasscheibe auch bei Zerstörung der äußeren vorgespannten Glasscheibe infolge der dicken
Zwischenschicht nicht zerstört wird, oder im Fall der
Zerstörung nur in sehr große Bruchstücke zerbricht, so daß die Fensteröffnung in jedem Fall geschlossen bleibt. Das
bedeutet aber, daß auch in den Fällen, in denen die Möglichkeit des Durchbruchs der Seitenscheiben erwünscht
ist, nämlich im Fall eines Unfalls, die hohe Widerstandsfähigkeit dieser bekannten Seitenscheibe einen
raschen Durchbruch und damit insbesondere einen schnellen Zugang zu den Fahrzeuginsassen verhindert.
Zum nicht vorveröffentlichten Stand der Technik gehört die
DE-P 40 27 035. In dieser Patentanmeldung ist ,eine Autoglasscheibe aus Verbundglas beschrieben, bei der jede
Einzelglasscheibe eine Dicke von 2,0 bis 3,0 mm und eine im Vergleich zu der Vorspannung von Einscheibensicherheitsglas
geringere und über die Scheibenfläche unterschiedliche Vorspannung aufweist derart, daß umlaufend im Randbereich
die mittlere Zugspannung im Kern um 5 bis 15 % niedriger ist als die bei der jeweiligen Scheibendicke für ein
normengerechtes Bruchverhalten erforderliche Zugspannung, und daß im Bereich der Scheibenfläche innerhalb dieses
Randbereichs die mittlere Zugspannung im Kern um 20 bis 40 % niedriger ist als die bei der jeweiligen Scheibendicke
für ein normengerechtes Bruchverhalten erforderliche
Zugspannung.
Entsprechend dieser geringeren und bezogen auf den Randbereich und auf das Mittelfeld unterschiedlichen
Vorspannungen sollen bei diesen zum nicht vorveröffentlichten Stand der Technik gehörenden
Verbundglasscheiben die Zugspannungen im Kern bei einer Dicke der Einzelglasscheiben von 2,0 mm im Randbereich
54 bis 76 MN/m2 betragen und sich mit zunehmender Dicke auf 46,7 bis 71,2 MN/m2 bei einer Glasscheibendicke von
3 mm linear verringern, und im Mittelfeld bei einer 2 mm dicken Glasscheibe 38 bis 64 MN/m2 betragen und mit
zunehmender Dicke sich bis auf 33 bis 60 MN/m2 bei einer Glasscheibendicke von 3,0 mm linear verringern.
Eine Verbundglasscheibe mit diesem Spannungsaufbau der Einzelglasscheiben hat die vorteilhafte Eigenschaft, daß,
verglichen mit einer Verbundglasscheibe aus voll vorgespannten Einzelglasscheiben, die Festigkeit im
Mittelfeld der Verbundglasscheibe so weit herabgesetzt ist, daß im Notfall die Verbundglasscheibe von außen eingedrückt
und damit die Fensteröffnung verhältnismäßig schnell freigelegt werden kann. Während das Mittelfeld beider
Einzelglasscheiben der Verbundglasscheibe dabei in sehr grobe Bruchstücke zerbricht, zerfällt der Randbereich in
verhältnismäßig kleine Bruchstücke, was die Herauslösung der Verbundglasscheibe aus ihrer Einfassung erleichtert.
Die Herabsetzung der Festigkeit im Mittelfeld hat außerdem bei Aufprallunfällen eine günstige Wirkung auf die
biomechanischen Eigenschaften der Verbundglasscheibe, während die demgegenüber höhere Vorspannung in der Randzone
die günstige Wirkung hat, daß die Verbundglasscheibe den höheren mechanischen Beanspruchungen im Randbereich
problemlos standhält.
Aufgabe der Neuerung ist es, eine insbesondere als höhenverstellbare Seitenscheibe verwendbare Autoscheibe
dieser Art unter dem Gesichtspunkt der Sicherheitseigenschaften weiter zu verbessern.
Die neuerungsgemäße Verbundglasscheibe zeichnet sich dadurch aus, daß jede der beiden Einzelglasscheiben eine
Dicke von 1,5 bis 3,0 mm und eine im Vergleich zu der
Vorspannung von Einscheibensicherheitsglas geringere und über die Scheibenfläche unterschiedliche Vorspannung
aufweist derart, daß umlaufend im Randbereich die mittlere Zugspannung im Kern um 15 bis 65 % geringer ist als die bei
der jeweiligen Scheibendicke für ein normengerechtes Bruchverhalten erforderliche Zugspannung, und daß im
Bereich der Scheibenfläche innerhalb dieses Randbereichs die mittlere Zugspannung im Kern um 40 bis 70 % geringer
ist als die bei der jeweiligen Scheibendicke für ein normengerechtes Bruchverhalten erforderliche Zugspannung.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verbundglasscheiben mit derart weiter verringerten Vorspannungswerten einerseits die
erhöhte Festigkeit in der Randzone den praktischen Anforderungen durchaus genügt, andererseits aber die
biomechanischen Eigenschaften und die Möglichkeit, im Notfall die Glasscheibe ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen
einzudrücken, weiter verbessert werden. Ferner hat es sich gezeigt, daß die vorgeschlagene weitere Verringerung der
Vorspannung auch insoweit vorteilhaft ist, als dadurch die normalerweise nur schwierig zu realisierende Vorspannung
von Glasscheiben mit einer Dicke von unterhalb 2 mm vereinfacht wird, so daß nunmehr auf verhältnismäßig
einfache Weise Verbundglasscheiben mit noch geringerer Gesamtdicke hergestellt werden können.
Es versteht sich, daß im Randbereich der Glasscheiben die Zugspannungszone im Kern nicht bis unmittelbar an die
ümfangsflache der Glasscheibe heranreichen darf, weil das
eine hohe Kantenempfindlichkeit der Glasscheibe zur Folge hätte. Im unmittelbaren Randbereich, das heißt in einer
Zone, deren Breite etwa der ein- bis zweifachen Scheibendicke entspricht, müssen über die gesamte
Scheibendicke Druckspannungen herrschen, was in der Regel dadurch erreicht wird, daß die Glasscheiben auch auf den
ümfangsflachen beschleunigt abgekühlt werden. Der
erfindungsgemäß definierte Randbereich mit Zugspannungen im Kern der Glasscheibe ist also derjenige Randbereich, der
sich an den schmalen unmittelbaren Randbereich anschließt.
Unter Berücksichtigung der Dicke der Einzelglasscheiben, die neuerungsgemäß mit einer definierten Vorspannung
versehen sind, betragen die Zugspannungen im Kern der Glasscheibe im Randbereich bei einer Glasscheibendicke von
1,5 mm 27,5 bis 57 MN/m2 und verringern sich mit
zunehmender Dicke der Glasscheibe linear bis auf 20 bis 47 MN/m2 bei einer Glasscheibendicke von 3 mm, während die
Zugspannungen im Kern der Glasscheibe im Mittelfeld der
Glasscheibe bei einer Glasscheibendicke von 1,5 mm 25 bis 42 MN/m2 betragen und sich mit zunehmender
Glasscheibendicke linear bis auf 17,5 bis 33 MN/m2 verringern.
Nimmt man an, daß zwischen den Zugspannungen im Kern und den Druckspannungen in den Oberflächen der Glasscheibe ein
Verhältnis der absoluten Zahlenwerte von etwa 1:2 besteht, dann ergibt sich daraus, daß die Druckspannungen an der
Oberfläche im Randbereich sich von 55 bis 114 MN/m2 bei 1,5 mm dicken Glasscheiben bis auf 40 bis 94 MN/m2 bei 3 mm
dicken Glasscheiben, und im Mittelfeld sich von 50 bis 84 MN/m2 bei 1,5 mm dicken Glasscheiben bis auf 35 bis
66 MN/m2 bei 3 mm dicken Glasscheiben jeweils linear verringern.
Bei Autoglasscheiben handelt es sich in der Regel um gebogene Glasscheiben. Da die Einzelglasscheiben jeweils
getrennt vorgespannt werden müssen, müssen im Gegensatz zu dem üblichen Herstellverfahren von Verbundglasscheiben die
Einzelglasscheiben auch einzeln gebogen werden. Das stellt besondere Anforderungen an die Präzision und
Wiederholbarkeit der für den erfindungsgemäßen Zweck verwendeten Biegeverfahren. Der sich an den Biegeprozeß
anschließende Vorspannprozeß ist dabei so zu führen, daß im Randbereich der Glasscheibe eine um soviel stärkere Kühlung
erfolgt, daß hier die gewünschten, im Vergleich zum Mittelfeld der Glasscheiben höheren Vorspannungswerte
erreicht werden.
Sehr dünne Einzelglasscheiben lassen sich mit besonderem Vorteil nach einem Preßbiegeverfahren biegen und
vorspannen, bei dem das Biegen und gleichzeitige Vorspannen mit Hilfe gekühlter Preßformen erfolgt, und bei dem die
Randzonen einer stärkeren Kühlung unterworfen werden. Ein Verfahren dieser Art und geeignete Vorrichtungen hierfür
sind in den EP 0 277 074 und 0 404 677 im einzelnen beschrieben.
Die Breite der stärker vorgespannten Randzone soll maximal etwa 3 cm betragen, vorzugsweise etwa 1 bis 2 cm. Für die
thermoplastische Zwischenschicht der Verbundglasscheibe haben sich übliche Folien aus Polyvinylbutyral von
beispielsweise 0,76 mm Dicke, sowie entsprechende Folien aus thermoplastischem Polyurethan, wie sie im Handel
erhältlich sind, bewährt. Gegebenenfalls ist es auch möglich, derartige thermoplastische Folien mit einer
handelsüblichen Dicke von 0,38 mm zu verwenden. Die Glasscheiben können zur Erhöhung der
Wärmestrahlenabsorption in der Masse eingefärbt und/oder mit wärmestrahlenreflektierenden Oberflächenschichten
versehen sein.
Die Zugspannungen im Kern der Glasscheiben lassen sich mit Hilfe des Laser-Streulichtverfahrens messen, wie es in der
Veröffentlichung "XV INTERNATIONAL CONGRESS ON GLASS, Leningrad 1989, PROCEEDINGS, Volume 3 b, S. 217 - 220»
beschrieben wurde.
Die neuerungsgemäße Spannungsstruktur läßt sich beim
Vorspannen mit Blasluft mit den bekannten Vorspanneinrichtungen erzeugen, indem die
Verfahrensparameter wie Luftdruck und Abstand der Blasdüsen von der Glasscheibe sowie die geometrische Ausgestaltung
der Blaskästen entsprechend dem jeweils erzielten Bruchbild so lange variiert werden, bis die gewünschten
Spannungswerte erreicht sind. Dabei muß durch geeignete Maßnahmen dafür gesorgt werden, daß die Wärmeabfuhr im
Randbereich der Glasscheiben entsprechend größer ist als im Bereich der Scheibenfläche. Bei einer mit den so
ermittelten Verfahrensparametern hergestellten
• *
Einzelglasscheibe können dann die Spannungen im Mittelfeld und im Randbereich mit Hilfe des Laser-Streulichtverfahrens
gemessen und die endgültige Feineinstellung der Verfahrensparameter vorgenommen werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Verbundglasscheibe 1 mit den neuerungsgemäßen Merkmalen in
einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die Verbundglasscheibe 1 hat eine leicht zylindrisch gebogene
Form und dient als heb- und senkbar gelagerte Türfensterscheibe. Sie besteht aus der inneren
Einzelglasscheibe 2 und der äußeren Einzelglasscheibe 3, die mit Hilfe einer 0,76 mm dicken Zwischenschicht 4 aus
Polyvinylbutyral unter Anwendung von Wärme und Druck miteinander verbunden sind.
Die beiden Einzelglasscheiben 2 und 3 werden einzeln mit der in der europäischen Patentanmeldung 0 404 677
beschriebenen wassergekühlten Presse gebogen und gleichzeitig vorgespannt. Die durch die Preßwerkzeuge auf
den Randbereich und auf das Mittelfeld der Glasscheibe ausgeübte unterschiedliche Kühlwirkung wird dabei durch
entsprechende Gestaltung der Preßwerkzeuge bzw. durch Anordnung und Dimensionierung der gekühlten Zonen der
Preßwerkz euge erreicht.
Die so gebogenen und vorgespannten Einzelglasscheiben 2 und 3 haben jeweils eine Dicke von 2,1 mm und weisen die
erfindungsgemäße Spannungsstruktur auf. In der unmittelbaren Randzone 5, deren Breite b etwa 3 mm beträgt,
herrschen über die gesamte Scheibendicke, das heißt also auch in der Mittelebene der Einzelglasscheiben,
ausschließlich Druckspannungen. In dem sich an diese Randzone 5 anschließenden umlaufenden Randbereich 6, dessen
Breite B etwa 1,5 cm beträgt, betragen die mittleren Zugspannungen im Kern etwa 38 MN/m^, und im Mittelfeld 7
innerhalb des Randbereichs 6 betragen die Zugspannungen im
ta «···
Kern etwa 33 MN/m2. Die Verbundglasscheibe 1 hat sowohl
hinsichtlich ihrer serienmäßigen Herstellbarkeit als auch hinsichtlich ihrer Verkehrs- und Unfallsicherheit aus
biomechanischer Sicht hervorragende Eigenschaften.
Claims (1)
- SchutzansprücheAutoglasscheibe, insbesondere höhenverstellbare Seitenscheibe, aus Verbundglas aus zwei jeweils thermisch vorgespannten und mittels einer thermoplastischen Zwischenschicht miteinander verbundenen Einzelglasscheiben, dadurch gekennzeichnet , daß jede der beiden Einzelglasscheiben eine Dicke von 1,5 bis 3,0 mm und eine im Vergleich zu der Vorspannung von Einscheibensicherheitsglas niedrigere und über die Scheibenfläche unterschiedliche Vorspannung aufweist derart, daß umlaufend im Randbereich die mittlere Zugspannung im Kern um 15 bis 65 % geringer ist als die bei der jeweiligen Scheibendicke für ein normengerechtes Bruchverhalten erforderliche Zugspannung, und daß im Bereich der Scheibenfläche innerhalb dieses Randbereichs die mittlere Zugspannung im Kern um 40 bis 70 % geringer ist als die bei der jeweiligen Scheibendicke für ein normengerechtes Bruchverhalten erforderliche Zugspannung.Autoglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Dicke der Einzelglasscheiben von 1,5 mm im Randbereich der Glasscheiben die Zugspannungen im Kern 27 bis 57 MN/m2 betragen und mit zunehmender Dicke der Glasscheibe sich bis auf 20 bis 47 MN/m2 bei einer Glasscheibendicke von 3 mm linear verringern, und daß im Mittelfeld der Glasscheiben die Zugspannungen im Kern bei einer 1,5 mm dicken Glasscheibe 25 bis 42 MN/m2 betragen und mit zunehmender Dicke der Glasscheibe sich bis auf 17,5 bis 33 MN/m2 bei einer Glasscheibendicke von 3 ram linear verringern.
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DE (1) | DE9219039U1 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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AT308308B (de) * | 1968-10-31 | 1973-06-25 | Pilkington Brothers Ltd | Glasverbundkörper |
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-
1992
- 1992-02-10 DE DE9219039U patent/DE9219039U1/de not_active Expired - Lifetime
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