DE954371C - Verfahren zum Herstellen von gehaerteten Sicherheitsglasscheiben - Google Patents

Description

Man weiß, daß die stark gehärteten Glasscheiben, die als Sicherheitswiindschutzscheiben in Autos Verwendung finden, die Eigenschaft besitzen, wenn sie zu Bruch gehen, sich sofort in ihrer gesamten Ausdehnung in viele Einzelteile aufzuteilen, welcher Umstand Sicherheit gegen Verletzungen durch Glassplitter bietet, aber andererseits die Durchsichtigkeit des Glases bedeutend herabsetzt und infolgedessen das Fahren erschwert.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, sind verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden: diejenige Lösung, die bisher als die günstigste angesehen wird, besteht darin, daß man in dem vor dem Fahrer des Wagens befindlichen Teil der Windschutzscheibe eine kreisförmige Zone schafft, welche eine Scheibe umgibt, die sogenannte »Sichtscheibe« oder »Sicbitluke«, die die doppelte Eigenschaft hat, erstens die Ausdehnung des Bruches der Glasscheibe aufzuhalten, wenn sich ein Bruchzentrum in der außen herum liegenden Zone bildet; .zweitens die Ausdehnung des Bruches ebenfalls aufzuhalten, wenn der Bruch seinen Ursprung in der Sichtscheibe hat. Es muß darauf hingewiesen werden, daß eine solche Windschutzscheibe mit der Sichtscheibe ein Ganzes bildet ohne irgendeine Unterbrechung.

Durch starkes Differenzieren der Härtung, d. h. durch eine Abwandlung der Aufteilung und der Intensität der inneren Spannungen an den Rändern und im Innern der kreisförmigen Zone, wird die

Doppelwirkung der Abgrenzung des Bruches innerhalb der Scheibe erreicht.

Unter dien Nachteilen, die diese Lösung des Problems des zufälligen Verlustes der Durchsichtigkeit stark gehärteter Windschutzscheiben aufweisen, muß den nachfolgend aufgeführten drei Nachteilen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden:

1. Die von der ringförmigen Zone gebildete ίο Grenze äst nicht absolut sicher; sie wird manchmal durchstoßen, ohne, daß man sich den Grund hierfür erklären kann;

2. bei einem Bruch in der außen herum liegenden Zone wird die ringförmige Zone ebenfalls mehr oder weniger zertrümmert; es bilden sich innerhalb der ringförmigen Zone Fragmente in gefährlicher Forin, und darüber hinaus sind die Umrisse der Sichtscheibe (oder Sichtluke) ungleichmäßig;

3. die Unterschiede in der Härtung, die durch sso die 'Bildung der ringförmigen, eine Grenze darstellenden Zone erforderlich werden, haben Ungleichmäßiigkeiten in der Oberfläche, zur Folge, die das Sichtfeld des Fahrers beeinträchtigen. Darüber hinaus geben diese Deformationen der Windschutzscheibe, von außen betrachtet, ein. recht unschönes Aussehen.

Die Erfindung hat Verbesserungen von gehärteten. Sicberheitsglasscheiben zum Ziel, besonders derjenigen, die in Autos als Windschutzscheiben Verwendung finden. Die Erfindung beseitigt insbesondere die oben aufgeführten Nachteile der Windschutzscheiben .mit sogenannten Sichtscheiben oder Sichtluken.

Die Erfindung hat ein. Verfahren zum Gegen-. stand, das darin besteht, in einem ebenen oder ge-' wölbten, gehärteten Sicherheitsglas eine oder mehrere Zonen beliebiger Form und Größe zu schaffen, indem an den Grenzen der auszubildenden Zonen Spalten erzeugt werden, die durch die ganze 4ö Dicke der Glasscheibe hindurchgehen, worauf die - Glasscheiben in an sich bekannter Weise gehärtet wenden. Demzufolge kann irgendein Bruch, der in der übrigen Glasfläche entstanden: ist, sich keinesfalls in dieser Zone ausbreiten, ebenso wie· auch jeder Bruch innerhalb dieser unabhängigen Zone absolut nicht auf den· Rest des Glases übergreifen ."". Jcann. '

Dieses vollkommen selbständige Gebiet inmitten

der Glasscheibe gibt also die sichere und totale Garantie gegen den· Verlust der Durchsichtigkeit; -·. V es' wird sieh in der Folge zeigen, daß die selb-":-"-statwlige Zone das Sichtfeld nicht deformiert und

gleichzeitig jede Gefahr der gefährlichen Splitterbildiing absolut ausschließt.

Die Erfindung hat weiterhin eine neue Sicherheitsglasscheibe als Windschutzscheibe für Autos zum Gegenstand, die aus einem gehärteten Sicherheitsglas besteht, welches durch ein. oder mehrere durch die ganze Dicke des Glases^ gehende Spalten gekennzeichnet ist, die unabhängige Zonen des Glases abgrenzen und gegebenenfalls mit dem .'■- Trockenruckstand einer Emulsion oder Lösung ge-■' füllt sind.

Das Verfahren, welches Gegenstand der Erfindung ist, wird in zwei Abschnitten durchgeführt:

1. Im ersten Abschnitt trennt man »in· situ« (= in bestimmter, d. h. richtiger, ursprünglicher Lage) die unabhängige Zone von dem übrigen Glasblatt;

2. im zweiten Abschnitt des Verfahrens härtet man das ganze Glasblatt einschließlich der unabhängigen Zone, die an Ort und Stelle verbleibt und nicht mit dem übrigen Glase zusammenhängt, jedoch ebenfalls durch das Härten alle die bekannten vorteilhaften Eigenschaften bezüglich Schlagfestigkeit und Art des Bruches im Falle des Zerbrechens erhält.

Es muß betont werden, daß, da die Härtung sich in der unabhängigen Zone in der gleichen Weise vollzieht wie im übrigen Glasblatt, keinerlei Unebenheiten in der' Oberfläche des Glases an den Trenngrenzen der unabhängigen Zone entstehen.

Die Trennung der unabhängigen Zone kann durch alle bekannten Mittel erreicht werden, die die Entwicklung einer Spalte durch die ganze Dicke des Glaablattes hindurch ermöglichen, z. B. durch einen Diamanten, oder eine Rändelscheibe zum Glasschneiden. Es ist jedoch zur Vermeidung von Mißerfolgen notwendig, ein Trennverfahren anzuwenden, das ein einwandfreies Aussehen der TrennsteHe gewährleistet.

Das Härten des Glasblattes, welches die unabhängige Zone einschließt, die dazu bestimmt ist, eventuell die Rolle eines Sichtloches zu übernehmen, unterscheidet sich weder im Prinzip noch in den hauptsächlichsten Zügen der Durchführung der Erhitzung und plötzlichen Abkühlung von der Art der Härtung, <wie sie seit mehr als 20 Jahren bei Windschutzscheiben angewendet wird.

Jedoch muß man einige Vorsichtsmaßnahmen beachten, um zu vermeiden, daß während der Erwärmung im Hinblick auf die Härtung die unabhängige Zone nicht an einigen Stellen ihrer Peripherie mit dem übrigen Blatt zusammenhängt, wodurch die Unabhängigkeit der beiden in Frage stehenden Zonen voneinander im Falle des Zertrümmerns in Frage gestellt würde.

Um diesen Fehler zu vermeiden, können verschiedene Mittel angewendet werden:

a) Das alltäglichste Mittel besteht darin, auf geeignete Weise die Erwärmung der Ränder des Glases, das die Spalte bildet, die die unabhängige Zone von dem übrigen Glase trennt, ganz leicht zu vermindern, wodurch sich Grenzflächen bilden, welche das oder die unabhängigen Elemente vom restlichen Glasblatt trennen, ohne: daß dies jedoch eine wesentliche Änderung in der Härtung dieser Zone mit sich bringt; . iao

b) das einfachste Mittel, das keinerlei Einfluß auf die Härtung der Spaltränder ausübt, besteht darift, daß man in diesen Spalt eine feste Masse eindringen läßt, die das Zusammenkleben der beiden Glasränder unmöglich macht. Man kann zu diesem las Zweck in die Spalten im Augenblick ihrer Ent-

stehung eine Flüssigkeit einführen, die eine gelöste oder aufgeschlämmte feste Masse enthält, die nach Verdunstung der Flüssigkeit in den ersten Augenblicken der Erhitzung vor dem Härten ein Zusammenschweißen der beiden den Spalt bildenden Glasränder während der Erhitzung vor der Härtung verhindert. In gleicher Weise kann man auch in dem Augenblick, wo man die Spaltung des Glases vornimmt, in diesen Spalt eine Flüssigkeit

ίο einführen, die entstanden ist durch Auflösung der festen Masse durch Wärme während der Erhitzung vor dem Härten. Auf diese Weise wirkt die in sehr geringen Mengen zwischen die Ränder des Spaltes eingeführte Masse von dem Moment an, wo infolge der Erhöhung der Temperatur die Gefahr des Zusammenklebens droht.

Es wird hierbei an folgendes erinnert: Eine Silikonlösung in einem geeigneten organischen Lösungsmittel hinterläßt unter den oben beschriebenen Bedingungen einen feinen Rückstand an Siliziumoxyd; ein Aufschlämmen von Kolloidgraphit in Wasser oder öl ergibt einen Rückstand feiner Graphitteilchen; Siliziumoxyd und Graphit isolieren gut die eine Wand des Spaltes von der anderen.

Die Härtung ist im Prinzip die gleiche für die gesamte Ausdehnung des Glases, und man muß auf diese Einheitlichkeit achtgeben, denn die Härtevorrichtungen haben manchmal in der Praxis sowohl bei den Erhitzungs- wie bei den Abkühlungsmitteln kleine Fehlerquellen, die in dem einen Teil des Glases eine stärkere Härtung als in dem anderen zur Folge haben.

Wenn aus irgendeinem Grunde ein genügender Grad der Einheitlichkeit der Härtung nicht zu erzielen war, mußte man die Härtevorrichtung in der Weise einstellen, daß die Härtung der unabhängigen Zone ein wenig stärker wird als die des restlichen Glases.

Diese übermäßige Vorsicht ist nur dann anzuwenden, wenn man feststellt, daß die Breite der Spalte, obwohl sie gering bleibt, sich auf Grund der Härtung zu verbreitern sucht. Diese Verbreiterung würde eintreten, wenn die Härtung der unabhängigen Zone bedeutend schwächer wäre als die des übrigen Glases.

Damit es nach der Härtung auch nicht den geringsten Zwischenraum zwischen der unabhängigen Zone und dem übrigen Glase gibt, ist es also erforderlich, die gleiche Härtung bei der Gesamtfläche des Glases vorzunehmen oder aber eine etwas stärkere Härtung der·inneren, unabhängigen Zone gegenüber dem übrigen Glase vorzunehmen. Es muß betont werden, daß es nicht angängig

ist, die unabhängige Zone bedeutend stärker zu härten als die übrige Glasscheibe, da dies eine merkliche Störung der glatten Oberfläche mit sich bringen würde. Der vorher erwähnte leichte Unterschied beim Härten dieser beiden Zonen darf sich nur durch eine schwache Zusammenziehung der Breite des Spaltes bemerkbar machen, aber ohne daß eine stärkere Zusammenziehung des übrigen Glases rund um die unabhängige Zone auftritt.

Bisher ist nur von einer einzigen Zone die Rede gewesen, die von dem übrigen Glasblatt unabhängig ist. Es könnte vorteilhaft sein, »in situ« (= in bestimmter, d. h. richtiger, ursprünglicher Lage) vor dem Härten mehrere unabhängige Zonen verschiedener Formen und Größen innerhalb eines Glasblattes zu schaffen, um nach dem Härten auf diese Weise ein Sicherheitsglas zu erhalten, das besonders als Windschutzscheibe für Autos geeignet ist und mehrere unabhängige Zonen enthält, von denen jede dazu geeignet ist, im Falle des zufälligen Zerbrechens der Scheibe die Rolle einer durchsichtigen Sichtluke zu übernehmen. Diese unabhängigen Zonen können voneinander getrennt sein oder auch gemeinsame Grenzen haben.

Es bestehen keine besonderen Schwierigkeiten, um durch Anwendung des obenerwähnten Verfahrens und der erwähnten Mittel derartige Windschutzscheiben herzustellen.

Das Verfahren ist genausogut in einem ebenen wie einem gewölbten Glasblatt möglich und auch die Härtung einer gewölbten Glasscheibe zwecks Verwendung als Sicherheitsglas besonders für Autos läßt sich mit den üblichen Apparaten ohne Schwierigkeiten durchführen.

Um die Erfindung besser verständlich zumachen, wird sie nachstehend in ihren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen folgendes gezeigt ¹WiTd:

Fig. ι und 2 zeigen zwei gehärtete Windschutzscheiben für Autos, wobei die erste Windschutzscheibe eine kreisförmige unabhängige Zone und die zweite eine elliptische unabhängige Zone aufweist;

Fig. 3 zeigt, in welcher Weise die Windschutzscheibe in Fig. ι zerbricht, wenn das Bruchzentrum sich außerhalb der unabhängigen Zone befindet;

Fig. 4 zeigt, in welcher Weise die Windschutzscheibe in Fig. ι zerbricht, wenn das Bruchzentrum sich innerhalb der unabhängigen Zone befindet;

Fig. 5 zeigt schematisch in großem Maßstab den Schnitt- durch eine Fläche senkrecht zum Blatt irgendeiner unabhängigen Zone, derart, wie sie in dieses Blatt eingefügt ist;

Fig. 6 zeigt eine Windschutzscheibe, die drei voneinander getrennte kreisförmige unabhängige Zonen hat;

Fig. 7 zeigt eine Windschutzscheibe mit zwei nebeneinanderliegenden rechteckigen unabhängigen Zonen;

Fig. 8 zeigt eine Windschutzscheibe, die sieben kleine aneinandergefügte unabhängige Zonen aufweist, deren Umrisse gleichseitige Sechsecke sind;

Fig. 9 zeigt die Windschutzscheibe von Fig. 8, deren eine unabhängige Zone durch Bruch beschädigt ist;

Fig. 10 zeigt die Stellung, in der die Windschutzscheibe von Fig. 1 aufgehängt wird, ehe sie in den Erhitzungsofen kommt;

Fig. 11 zeigt die Windschutzscheibe von Fig. 1, wie sie im Innern des Heizofens aufgehängt ist;

Fig. 12 schließlich zeigt eine gewölbte Windschutzscheibe, die eine unabhängige kreisförmige

Zone enthält, vor dem Einbringen in den Heizofen.

In den Fig. ι und 2 ist die gleichmäßig gehärtete

Windschutzscheibe mit 1 bezeichnet, sie enthält innerhalb ihrer Fläche eine unabhängige Zone 2, die von der übrigen Windschutzscheibe 3 durch Spalt 4 mit geschlossenem Umriß getrennt ist.

In Fig. 3 sieht man die Zone 3 in das wohlbekannte Netzwerk vieler kleiner Stückchen zertrümmert, während die unabhängige Zone 2 nicht verletzt worden ist.

In Fig. 4 ist es die unabhängige Zone, welche die für stark gehärtetes Glas so bezeichnende Zertrümmerung in kleine Stückchen aufweist, ohne daß Zone 3 auch nur den geringsten Schaden erlitten hätte.

Es muß betont werden, daß die völlige Unabhängigkeit der Zonen 2 und 3 für jede der beiden Zonen die gleiche Art der Zertrümmerung längs der beiden Ränder des trennenden Spaltes 4 nach sich zieht, die jede der beiden Zonen aufweisen würde, wenn sie weit voneinander entfernt wären. In Fig. 5 sieht man die unabhängige Zone 2 von der übrigen Glasscheibe 3 durch den Spalt 4 getrennt, der von seinen beiden Rändern 5 und 6 begrenzt ist und zwischen denen sich befindet:

Entweder Luft, wenn ein Zusammenhaften der beiden Ränder dadurch vermieden wurde, daß die Erhitzung in der Gegend um den Spalt herum etwas geringer war; oder eine feste Masse, die das Zusammenhaften der Ränder verhindert, wenn die Erhitzung der gesamten Oberfläche des Glases gleichmäßig war und man die Vorsicht hat walten lassen, in den Spalt eine Flüssigkeit einzuführen, die als Aufschlämmuu^ oder Lösung eine feste Masse enthält, die ein Zusammenkleben oder eine innige Verbindung zweier Glasränder unmöglich macht.

In Fig. 6 enthält die Windschutzscheibe als Gegenstand der Erfindung drei runde, unabhängige Zonen, die eine größere Sicherheitszone gegen den Verlust der Durchsichtigkeit in dem Fall darstellen, daß gleichzeitig oder nacheinander mehrere Bruchzentren entstehen sollten.

Die Windschutzscheiben der Fig. 7 und 8 sind Abwandlungen der Windschutzscheiben mit mehreren unabhängigen.Zonen; die unabhängigen Zonen 2 sind hier aneinandergefügt, statt voneinander getrennt zu sein. Es existiert innerhalb der Umso fassungsspalte 4 in Fig. 7 eine Unterteilungsspalte 4' und in Fig. 8 zwölf Unterteilungsspalten. In Fig, 9 sieht man das Ergebnis der Bildung eines Bruchzentrums in einer der unabhängigen Zonen, die zertrümmert worden ist, ohne die Nachbarzonen oder den Rest des übrigen Glasblattes 3 zu gefährden.

In Fig. 10 ist die Windschutzscheibe aus Fig. 1, die gerade in den Erhitzungsofen vor dem Härtungsprozeß eingeführt wird, vermittels der üblichen Klammern 7 und zweier Ringe an einem vertikalen Brett 8 aufgehängt. Man bringt die unabhängige Zone 2 in den unteren Teil der Windschutzscheibe, um die Gefahr des Zusammenklebens der beiden Ränder von Spalte 4 herabzumindern. Diese' Gefahr wäre noch größer, wenn die Zone 2 oben wäre, denn die Konzentration der Pressungen, die sich in Zone 3 rund um die Spalte 4 entwickeln, wäre dann noch ungünstiger.

Fig. 11 zeigt die Windschutzscheibe aus Fig. 1 in ihrer Stellung beim Erhitzen im Innern des Ofens 9. Die Windschutzscheibe wird ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen hineingebracht, d.* h. nach demselben Verfahren, wie ein Glasblatt, welches keine unabhängige Zone enthält.

Nach einer gewissen Zeit der Erhitzung, die hier dieselbe ist wie für eine gewöhnliche Glasscheibe der gleichen Dicke, nimmt man die Windschutzscheibe aus dem Ofen 9 heraus und unterwirft sie der plötzlichen Abkühlung, die bei der Härtung von Glasscheiben gewöhnlich einheitlich ist; diese Mittel der plötzlichen Abkühlung sind in den Zeichnungen nicht wiedergegeben.

In Fig. 12 ist die gewölbte, aber noch nicht gehärtete Windschutzscheibe 1, die die unabhängige Zone 2 enthält, an den Klammern 7 und dem Querbalken 8 aufgehängt, die Windschutzscheibe wird gerade in den Heizofen eingebracht vor dem Härten. Ihre Erhitzung und nachfolgende plötzliche Abkühlung erfordern keine anderen Vorrichtungen als diejenigen, die für eine Härtung gewöhnlicher Windschutzscheiben erforderlich sind, die zuerst gewölbt und dann gehärtet werden.

Es ist selbstverständlich, daß die beschriebenen und dargestellten Einzelheiten der Durchführung nur zum Zwecke der Erläuterung gegeben wurden und daß man sie auf verschiedene Weise, abwandeln könnte, ohne daß die allgemeine Wirtschaftlichkeit dieser Erfindung dadurch abgeändert wüftte, vorausgesetzt, 'daß 'deren allgemeines Merkmal gewahrt bleibt, demzufolge die gehärtete Sicherheitsglasscheibe eine oder mehrere vollkommen unabhängig vom übrigen Glasblatt gestaltete Zonen aufweist dank einer Spalte, die jede dieser Zonen vollkommen umschließt und durch die gesamte Dicke des betreffenden Glasblattes hindurchgeht, wobei dieses Glasblatt dann in der üblichen Art und Weise in seiner ganzen Ausdehnung gehärtet wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Verfahren zum Herstellen von ebenen oder gewölbten gehärteten Sicherheitsglasscheiben, beispielsweise von Windschutzscheiben für Autos, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Glasscheibe (1) vor dem Härten eine oder mehrere Zonen (2) beliebiger Form und Größe ausgebildet werden, indem an den Grenzen der auszubildenden Zonen Spalten (4) erzeugt werden, die durch die ganze Dicke der Glasscheibe hindurchgehen, worauf die Glasscheiben in an sich bekannter Weise in ihrer ganzen Ausdehnung gehärtet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Härtung die Erwärmung der" Ränder des Glases an den 1*5 Zonengrenzen leicht vermindert wird, um ein
3. Zusammenhalten des oder der unabhängigen Zonen (2) zu vermeiden, wodurch sich Grenzflächen bilden, welche das oder die unabhängigen Zonen vom restlichen Glasblatt (3) trennen. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Spalten (4) im Augenblick ihrer Entstehung eine Flüssigkeit eingeführt wird, die eine gelöste oder aufgeschlämmte Masse enthält, die nach Verdunstung der Flüssigkeit ein Zusammenschweißen der beiden den Spalt bildenden Glasränder während der Erhitzung vor der Härtung verhindert.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 zum Herstellen von ebenen oder gewölbten gehärteten Sicherheitsglasscheiben, beispielsweise von Windschutzscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängigen Zonen (2) stärker gehärtet werden als das restliche Glas.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 S46/18S 6.56 (609 705 12.56)