DK155000B

DK155000B - Enkeltlaget haerdet sikkerhedsglasplade til anvendelse som side- eller bagvindue til et koeretoej

Info

Publication number: DK155000B
Application number: DK093977AA
Authority: DK
Inventors: James Boardman; Peter Michael Ash
Original assignee: Triplex Safety Glass Co
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1977-03-03
Publication date: 1989-01-23
Also published as: ES456553A1; JPS5622819B2; SE422575B; AT370704B; CH618646A5; DK93977A; DE2709105C2; DE2709105A1; SE7702400L; BE852130A; NO143936C; NL7702346A; FI60696C; LU76892A1; ZA771305B; US4128690A; NO770736L; FR2342946B1; IT1073294B; DK155000C

Description

i

DK 155000 B

Den foreliggende opfindelse angår en enkeltlaget hærdet sikkerhedsglasplade til anvendelse som side- eller bagvindue til et køretøj.

Til side- og bagvinduer til motorkøretøjer er der hidtil blevet anvendt termisk, forholdsvis lidet forspændte glasplader med tyk-5 kelser på fra ca. 4,0 til 6,0 mm. Hærdningen, henholdsvis forspændingen af disse plader skete ved afskrækning af glasplader, der var opvarmet til et sted i nærheden a.f glassets blødgøringspunkt i bevæget luft, der blev blæst ud fra rammer eller kasser gennem et antal kalibrerede dyser mod de opvarmede pladers to overflader. For 10 at opnå et af normer foreskrevet brudforhold for glaspladerne gik man ved disse forholdsvis tykke glasplader ud fra den grundsætning, at det gjaldt om at opnå en så ensartet forspænding af hele pladen som muligt, hvilket blev opnået ved bevægelse af blæserammerne eller blæsekasserne ad forud bestemte baner for at opnå en større forde-15 ling af de luftstråler, der ramte glaspladeoverfladerne. Glasplader med en tykkelse på 4 mm og derover fremstillet på denne måde svarer f.eks. til følgende standard: "United Nations Agreement Concerning the Adoption of Uniform Conditions of Approval and Reciprocal Recognition of Approval for Motor Vehicle Equipment and Parts, Done 20 at Geneva on 20th March 1958. E.C.E. Regulation No. 43. InterEurope Index 0.08.25", såfremt de pågældende plader er ensartet forspændt langs hele pladefladen og har en central trækspænding i området fra 55 MN/m til 59 MN/m . Disse plader går i stykker i et antal små skår, der nedsætter gennemsigtigheden. Af vægtbesparelsesgrunde, 25 hvad angår motorkøretøjerne, blev der fra aftagerside ønsket en keltlaget sikkerhedsglas med mindre tykkelse, nemlig i området fra 2,5 til 3,5 mm. Plader indenfor dette tykkelsesområde kunne imidlertid ikke fremstilles ifølge den i det foregående omtalte sædvanlige fremgangsmåde med ensartet fordeling af trækspændingerne, fordi 30 de, hvad angår deres brudforhold, ikke længere kunne opfylde de bestående normer. Ved de foreskrevne brudprøver kunne pladerne ikke overholde de øverste og nederste grænser, hvad angår antallet af partikler under undgåelse af for lange enkelte skår.

35 Ved enkeltlaget sikkerhedsglas til frontvinduer til motorkøretøjer er det f.eks. fra DE-AS 1.256.845 og fra DE-OS 1.596.436, henholdsvis nr. 1.808.117, kendt at forspænde bestemte pladeområder, navnlig førerens gennemsigtsområde, i mindre grad end de områder, der 2

DK 155000 B

omgiver dette for at opnå såkaldte synsfelter ved brud, der er typiske for sikkerhedsglasplader, der er forspændt på denne måde.

Disse i ringe grad forspændte områder går ved et pladebrud i stykker i forholdsvis grove skår, der sikrer en tilstrækkelig gennemsigtig-5 hed. Størrelsen af disse skår overstiger imidlertid de normgrænser, der er foreskrevet for side- og bagvinduer. Zonerne med forskellig hærdning, der er anbragt med en bestemt fordeling langs pladefladen, opnås ved en tilsvarende fordeling af blæsedyserne og/eller ved tilsigtede frem- og tilbagegående bevægelser af blæsekasserne eller 10 blæserammerne samt ved en selektiv afskærmning af glaspladen mod dysestrålerne. Frontvinduer har imidlertid normalt en tykkelse på fra 5-6 mm. Ved pladetykkelser på fra 2,5-3,5 mm fremkommer der vanskeligheder, fordi der optræder forøgede ændringer i forholdet mellem spændingen og brudlinieforløbet, når pladetykkelsen ligger 15 under 4,0 mm.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at anvise en enkeltlaget hærdet sikkerhedsglasplade til motorkøretøjers side- og bagvinduer, hvis brudforhold, hvad angår skårlængde og partikelan-20 tal, opfylder de normer, der skal overholdes ved formindsket pladetykkelse.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved hjælp af de i patentkrav l's kendetegnende del anførte træk.

25

Den foreliggende opfindelse udgør et brud i forhold til den hidtil gældende opfattelse, ifølge hvilken tyndere sikkerhedsglasplader på grund af faren for utilsigtede pladebrud skulle være forspændt så ensartet som muligt langs hele pladefladen. Opfindelsen bygger på 30 erkendelsen af den særlige betydning, som de i forskellige retninger tilvejebragte centrale hovedtrækspændinger i mellemområderne med mellemhærdning eller forspænding har for en tynd glasplades brudforhold. Foruden overholdelsen af forholdsvis snævre grænseværdier, hvad angår den gennemsnitlige centrale trækspænding svarende til den 35 pågældende pladetykkelse, er det for opnåelse af den ifølge opfindelsen tilstræbte virkning også væsentligt, at forskellen mellem to vinkelret på hinanden stående hovedtrækspændinger i hvert mellemom- 2 råde maksimalt ligger på fra 8 til 25 MN/m . Ved et brud i pladen forløber i så fald revnerne i de pågældende mellemområder 3

DK 155000 B

tilnærmelsesvis vinkelret på den store hovedspænding. Da disse store hovedspændinger i nabomellemområderne forløber i forskellige retninger, fremkommer der krumme eller bueformede brudlinier, fordi disse brudlinier hele tiden står vinkelret på retningerne af de 5 pågældende hovedtrækspændinger i disse nabomellemområder. Ved en afstand mellem centrene af sådanne mellemhærdede nabomellemområder på fra 15 til 30 mm opnås der en enkeltlaget sikkerhedsglasplade, som ved en standard-brudtest opfylder de foreskrevne krav, hvad angår et partikelantal på minimalt 40 til maksimalt 400 og en længde 10 af de enkelte skår på mindre end 6 cm.

Enkeltlagede sikkerhedsglasplader ifølge patentkrav 2 opfylder de strengere brudkrav ifølge BS 5282:1975, punkt C.2.4.1.1. og punkt C.2.4.1.5., nemlig et minimalt partikelantal på 50 og et maksimalt 15 parti kel antal på 300, hvad angår en flade på 5 x 5 cm af den brudte glasplade samt manglen på enkelte skår med en længde på mere end 6 cm.

Ifølge patentkrav 3 foretrækkes der en regelmæssig fordeling af de 20 kraftigere hærdede eller forspændte områder og de mindre kraftigt hærdede områder.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 viser et skematisk sidebillede af et apparat til bukning og forspænding af enkeltlaget sikkerhedsglas ifølge opfindelsen, fig. 2 et detailleret billede af en højtryks-bratkølingsramme, 30 fig. 3 et detailleret billede set fra siden af et lavtryks-bratkø-lingskammer, fig. 4 et udsnit efter linien IV-IV i fig. 3, 35 fig. 5 et brudbillede af en ensartet forspændt glasplade med en tykkelse på 3 mm, fig. 6 en grafisk afbildning af afhængigheden af brudegenskaberne 4

DK 155000 B

for den forspændte glasplade ifølge fig. 5, fig. 7 en grafisk afbildning af afhængigheden af skårantallet for den brudte glasplade ifølge fig. 5, 5 fig. 8 et brudbi Ilede af en ifølge opfindelsen forspændt glasplade, nemlig forspændt under anvendelse af frem- og tilbagebevægede højtryks-bratkølingsrammer, 10 fig. 9 et brudbiIlede af en ifølge opfindelsen fremstillet forspændt glasplade, nemlig fremstillet under anvendelse af lavtryks-bratkø-lingskamre, fig. 10 et brudbillede af en ifølge opfindelsen forpændt glasplade, 15 nemlig forspændt under anvendelsen af højtryks-bratkølingsrammer bevæget cirkelbueformet, fig. 11 en grafisk afbildning af brudegenskaberne for ifølge opfindelsen forspændte 3 mm tykke glasplader, 20 fig. 12 en grafisk afbildning af afhængigheden af antallet af aflange skår som funktion af den gennemsnitlige centrale trækspænding, og 25 fig, 13 og 14 viser grafiske afbildninger svarende til fig. 12 og 13 for plader med en tykkelse på henholdsvis 2,5 og 3,5 mm.

Apparatet ifølge fig. 1 og 2 omfatter en ovn 1 til opvarmning af en glasplade 2, over hvilken ovn der er anbragt to bukkeforme 3 og 4, 30 hvorover der er anbragt to overfor hinanden anbragte luft-brat-kølingsrammer 5. Glaspladen 2 er holdt ved hjælp af en tang 6, der hænger ned fra en tangbærer 7. Tangbæreren 7 er på sin side over tråde 8 ophængt i en løftemekanisme. Opvarmningen af den ved hjælp af tangbæreren 7 i ovnen 1 ophængte glasplade 2 sker ved stråling 35 fra opvarmningselementer 1', som findes ved modstående vægge i ovnen 1, og som vender mod glaspladen 2. Bukkeformene omfatter en matrice 3 med en konkav ramme, der ved hjælp af justeringsskruer 10 er monteret på en bagplade 11. Patri een 4 er opbygget på lignende måde og har en konveks ramme 9', der ved hjælp af justeringsskruer 10' er 5

DK 155000 B

anbragt på en bagplade 11'. Bagpladerne 11 og 11' er fastgjort til bevægestempler 12,12'.

Højtryks-bratkølingsrammerne 5 omfatter lodrette forsyningsrør 13 5 med tilslutninger 14 for fleksible trykluftslanger 15. Forsyningsrørene 13 udmunder i hovedstykker 16, der er forbundet med rør 17, som hvert er forsynet med med indbyrdes afstand anbragte dyser 18.

Ved udførelsesformen ifølge fig. 2 består bratkølingsrammerne 5 af underenheder 19, der hver har flere dyserør 17, to hovedstykker 16 10 samt to forsyningsrør 13. Underenhederne 19 er drejeligt fastgjort på led 20 og kan enten være anbragt i parallele planer eller være anbragt i bueform til bratkøling af bukkede glasplader 2.

Lavtryks-bratkølingskasserne 5 ifølge fig. 3 og 4 kan anvendes i 15 stedet for højtryks-bratkølingsrammerne ifølge fig. 1 og 2. Hver bratkølingskasse 5 har en fordeler 21 med en forplade 22, der, hvad angår sin krumning, svarer til krumningen af den bukkede glasplade. Bratkølingsdyser 23 er anbragt i forpladen 22 forsat i forhold til hinanden på den i fig. 3 viste måde.

20 Når den i tangbæreren 7 hængende glasplade 2 under drift er blevet opvarmet til en passende temperatur, løftes tangbæreren 7, og glaspladen 2 bukkes mellem bukkeformene 3 og 4. Efter åbning af formene 3 og 4 løftes den bukkede glasplade 2 op mellem bratkø-25 lingsrammerne 5, der er trukket tilbage for anbringelse af den bukkede glasplade, og som efter dennes anbringelse kan skydes fremefter til den til bratkøling af glaspladen beregnede stilling. Glaspladen bratkøles ved hjælp af luftstrømmene fra dyserne 18 i rørene 17, som hører til bratkølingsrammerne 5, eller luften fra 30 dyserne 23, der hører til bratkølingskasserne i fig. 3,4.

Ved sædvanlig forspænding af glasplader med luft bevæges bratkølingsrammerne eller -kasserne frem og tilbage i talrige retninger for at gøre kølehastigheden ens over glaspladens overflader. En 35 ensartet afkøling af glaspladen medfører en temperaturgadient igennem pladetykkelsen og fører til dannelse af en ensartet trækspænding i pladens midte, der i alle retninger i pladens plan har samme størrelse. Samtidig opstår der en kompenserende trykspænding i glaspladens overflader, og forholdet mellem den centrale

DK 155000 B

e trækspænding og overfladetrykspændingen andrager ca. 2:1.

Det er blevet konstateret, at det uafhængigt af glassets forspændingsgrad ifølge de hidtil kendte forspændingsfremgangsmåder ved 5 hjælp af luft ikke er muligt at forspænde glasplader med en tykkelse på 3 mm på en sådan måde, at normforskrifterne for side- og bagvinduer til motorkøretøjer kan opfyldes. Fig. 5 viser et brudbillede af en glasplade med en tykkelse på 3 mm, der er blevet ensartet forspændt ifølge den hidtil sædvanlige bratkølingsfremgangsmåde med 10 luft under bevægelse af bratkølingsrammerne i talrige retninger. Glaspladen blev slået i stykker ved hjælp af lokaliserede stød ved brudstedet, nemlig glasskivens geometriske midterpunkt, og bruddets udbredelsesretning er i fig. 5 angivet ved hjælp af pile 24. Ved pladens brud danner der sig splinter 25 med en længde på mere end 6 15 cm, således at sådanne glasplader ikke opfylder kravene i henhold til E.C.E.-normen. Det minimale partikeltal lå under det foreskrevne 2 minimumstal på 50 partikler pr. 5 x 5 cm flade.

Fig. 6 og 7 viser resultater af brudforsøg med glasplader med en 20 tykkelse på 3,0 mm, der blev forspændt ensartet på den hidtil kendte måde med forskellige forspændingsgrader. I fig. 6 er der vist afhængigheden mellem parti kel tall et opgjort for en flade på 5 x 5 2 cm af glaspladen og den gennemsnitlige centrale trækspænding i glasset, der blev målt ved hjælp af en fremgangsmåde, der arbejder 25 med en laserkilde (jfr. S. Bateson, J.W.Hunt, D.A. Dalby og N.K.

Si nha "Stress Measurements in Temperes Glass Plates by Scattered Light Method with a Laser Source", Bulletin of the American Ceramic Society 45, Nr. 2 (1966), side 193 til side 198). Den minimale grænseværdi (50) og den maksimale grænseværdi (300) for de i 30 E.C.E.-normen specificerede partikelantal er angivet i fig. 6 ved hjælp af vandrette punkterede linier. Den rette linie A angiver de opnåede maksimale parti kel antal, og den rette linie B angiver de minimale parti kel antal. For alle værdier af den gennemsnitlige centrale trækspænding, der giver et maksimalt parti kel antal under 35 300, ligger det minimale partikelantal under 50. Når det minimale antal af partikler ligger over 50, er det maksimale antal af partikler på den anden side større end 300. Der findes altså ingen værdi for den gennemsnitlige centrale trækspænding, ved hvilken materialets egenskaber opfylder E.C.E.-normen.

7

DK 155000 B

I fig. 7 er antallet af skår eller splinter med en længde på mere end 6 cm for disse brudte glasplader afsat som funktion af den gennemsnitlige centrale trækspænding i MN/m . Af diagrammet fremgår det, at den gennemsnitlige centrale trækspænding skal være større o 5 end ca. 58 MN/m for at sikre, at der ikke fremkommer nogle splin- 2 ter, der er for lange. Parti kel antal!et ved en spænding på 58 MN/m eller større ligger imidlertid væsentligt over 300.

Ifølge diagrammerne i fig. 6 og 7 er det ikke muligt at forspænde 10 glasplader med en tykkelse på 3 mm ifølge de sædvanlige forspændingsfremgangsmåder med luft på en sådan måde, at kravene i henhold til E.C.E.-normen opfyldes.

Den minimale grænseværdi (40) samt den maksimale grænseværdi (400) 2 15 for parti kel antal! et, der er tilladeligt i en flade på 5 x 5 cm ifølge den britiske norm BS 5282, er angivet i fig. 6 ved hjælp af de vandrette stiplede linier. Glasplader med en central trækspænding indenfor området fra ca. 56 til 59,5 MN/m opfylder den britiske norm, hvad angår de tilladelige minimums- og maksimumstal for de 20 fremkomne partikler. Af fig. 7 fremgår det imidlertid, at tilstedeværelsen af splinter med en længde, der er større end 6 cm, i sådanne glasplader kan være problematisk ved opfyldelsen af de tilsvarende krav i henhold til den britiske norm. Kun glaspladerne med en central trækspænding i området fra 58 til 59,5 MN/m svarer 25 til de tilladelige minimums- og maksimumsparti kel antal i henhold til den britiske norm, og samtidig er også tilstedeværelsen af splinter med en længde på mere end 6 cm i det brudte glas fuldstændigt undgået.

30 Under anvendelse af apparatet i fig. 1 og 2 og ved lille lodret frem- og tilbagegående bevægelse af højtryks-bratkølingsrammerne 5 kan der fremstilles differentialt forspændte glasplader ifølge opfindelsen, der har et brudbillede ifølge fig. 8. Stillingen af dyserne 18 er angivet i fig. 8, og de til hinanden svarende dyser 18 35 i de to bratkølingsrammer 5 er anbragt direkte overfor hinanden.

Bratkølingsrammerne 5 bevæges lodret frem og tilbage et stykke, der svarer til afstanden mellem to nabodyser 18. Dyserne 18 er vist i endestillingerne for deres frem- og tilbagegående bevægelse.

8

DK 155000 B

Denne fremgangsmåde medfører en regelmæssig fordeling af kraftigt forspændte områder 26 og af mindre kraftigt forspændte områder 27. I sideretningen og mellem hver to kraftigt forspændte naboområder 26 findes der mellemområder 28. Yderligere mellemområder 29 strækker sig lodret mellem hver to kraftigt forspændte naboområder 26. Mellemområderne 28 og 29 udsættes for en mellemkølevirkning og har derfor en mellemforspænding. Forspændingerne i hvert af områderne 26 til 29 afhænger umiddelbart af afkølingshastigheden af disse områder. I de kraftigt forspændte områder 26 tilvejebringes der en stor central trækspænding, der har samme størrelse i alle retninger i pladens plan. I de mindst forspændte områder 27 tilvejebringes der en tilsvarende mindre central trækspænding. I begge glaspladens overflader fremkommer der samtidigt kompenserende trykspændinger.

De i mellemområderne 28 og 29 af glaspladen tilvejebragte mellem-forspændinger udgør en kombination af de normale forspændinger med samme størrelse i alle retninger i pladens plan og yderligere områdespændinger, der opstår i mellemområderne 28 og 29 på grund af de forskellige afkølingshastigheder, hvormed naboområderne 26 og 27 afkøles og kontraheres. Disse områdespændinger er ikke lige store i alle retninger i glaspladens plan. Den centrale trækspænding i mellemområderne 28 og 29 af glaspladen, der er betinget af den kombinerede virkning af de normale forspændinger og områdespændingerne kan opløses i uens hovedtrækspændinger i pladens plan, nemlig en stor hovedtrækspænding og en lille hovedtrækspænding, der virker vinkelret på den store hovedspænding.

Således som det er tydeliggjort ved hjælp af pilene 30 i fig. 8, virker den store hovedtrækspænding i hvert mellemområde 28 i en retning, der er parallel med den frem- og tilbagegående bevægelsesretning af bratkølingsrammerne 5 mellem områderne 26 med kraftigere forspændt glas. Pilene 31 i mellemområderne 29 antyder, at den store hovedspænding virker i en vinkelret på retningen af den store hovedspænding i mellemområderne 28 stående retning, d.v.s. virker vinkelret på retningen for bratkølingsrammerne 5's frem- og tilbagegående bevægelse.

Størrelsen af de skår, der dannes i en brudt glasplade, afhænger af pladens forspændingsgrad, og herunder stiger skårenes finhed 9

DK 155000 B

generelt med stigende forspændingsgrad. Af denne grund frembringes der små skår i de kraftigt forspændte områder 26, medens der i de mindre forspændte områder 27 fremkommer større skår, og i mellemområderne 28 og 29 med mel lemforspænd i ng fremkommer der skår med 5 mellemstørrelse. Denne fordeling mellem mindre, større og mellemstore skår frembringes over hele overfladen af den brudte glasplade, hvorved normerne, hvad angår det minimale og maksimale skårantal eller parti kel antal kan opfyldes.

10 Når en uensartet forspændt glasplade, f.eks. ifølge fig. 8, brydes, forløber revnerne i det væsentlige vinkelret på retningen af den store hovedtrækspænding i glasset. Af fig. 8 fremgår det, at revnerne forløber fortrinsvis vinkelret på retningen af den større hovedtrækspænding 30 og 31 i mellemområderne 28 og 29 og ændrer 15 deres retning i retning hen mod de kraftigt forspændte områder 26, hvor de mindste skår fremkommer.

Da de store hovedtrækspændinger i nabomellemområder 28 og 29 står vinkelret på hinanden, fremkommer der på grund heraf en slags 20 bølgelignende brudbi Ilede, hvori størrelsen af mellemområderne 28 og 29 begrænser den maksimale længde af skårene, der kan dannes ved brud.

I fig. 9 er der vist brudbi 111 edet af en ifølge opfindelsen for-25 spændt glasplade, der er blevet forspændt under anvendelse af lavtryks-bratkølingskasser 5 ifølge fig. 3 og 4. Ved denne fremgangsmåde holdes bratkølingskasserne 5 stille, og bratkølingsdyserne 23 anbringes som vist i fig. 9. Overfor hinanden liggende dyser 23 til de to bratkølingskasser 5 anbringes derved direkte overfor 30 hinanden. Kraftigt forspændte områder 26 fremkommer i blæsedyserne 23's område, og de mindre kraftigt forspændte områder frembringes ved de mellem dyserne 23 værende steder. Mellemområder 28 og 29 med mel lemforspænding og uens hovedtrækspændinger fremkommer i zoner, der ligger diagonalt mellem dyserne 23. I hvert mellemområde 28 og 35 29 virker den store hovedspænding i den ved hjælp af pile 30,31 angivne retning. Den store hovedtrækspænding 31 virker i hvert område 29 i en retning, der i det væsentlige står vinkelret på retningen af den store hovedspænding 30 i områderne 28.

DK 155000 B

10

Fig. 10 viser brudbi11edet af en forspændt glasplade, der er blevet forspændt under anvendelse af højtryks-bratkølingsrammer 5 ifølge fig. 1 og 2, der bevæges frem og tilbage langs cirkel baner. Dyserne 18 bevæger sig i kvadratisk anbringelse langs cirkel baner 32 med 5 større diameter end afstanden mellem to nabodyser 18.

De kraftigt forspændte områder 26 fremkommer ved steder med maksimal overskæring af dysebanerne, og de mindst forspændte områder 27 dannes i zoner, hvori banerne for bratkølingsdyserne 18 ikke skærer 10 hinanden.

I de vandret mellem ved siden af hinanden værende områder 26 beliggende zoner fremkommer mellemområderne 28 med uens hovedtrækspændinger, af hvilke de store hovedtrækspændinger forløber i retning af 15 pilene 30. Lodret mellem ved siden af hinanden liggende områder 26 opstår mellemområderne 29, der ligeledes har uens hovedtrækspændinger. I hvert mellemområde 29 forløber den store hovedtrækspænding 31 vandret og vinkelret på hovedtrækspændingerne 30 i mellemområderne 28.

20

Brudforholdet for de i fig. 9 og 10 viste glasplader svarer til pladen ifølge fig. 8. Relativt små skår fremkommer i områderne 26, medens større skår dannes i de lidet forspændte områder 27. Revnerne forløber fortrinsvis vinkelret på retningen for den store hoved-25 trækspænding i mellemområderne 28 og 29. Brudbilledet for en glasplade ifølge opfindelsen afhænger hovedsageligt af den gennemsnitlige centrale trækspænding i pladen, den maksimale hovedtrækspændingsforskel i pladens områder 28 og 29 samt afstanden mellem centrene for ved siden af hinanden værende områder 28 og 29. Denne 30 afstand x er angivet i fig. 8, 9 og 10. De i det foregående nævnte faktorer, der er afgørende for, om en glasplade opfylder eller ikke opfylder normkravene, kan styres ved indstilling af tilsvarende fremgangsmådebetingelser, hvortil i det væsentlige hører størrelsen af og afstanden mellem blæsedyserne 18,23 i bratkølingsrammerne 35 eller bratkølingskasserne i fig. 4, den frie afstand mellem bratkølingsrammerne eller -kasserne, lufttrykket samt, når det drejer sig om bratkølingsrammer, arten af disses frem- og tilbagegående bevægelse.

11

DK 155000 B

De i hver glasplade tilstedeværende gennemsnitlige trækspændinger blev målt ved hjælp af den fremgangsmåde, der er beskrevet i "Stress Measurements in Tempered Glass Plates by Scattered Light Method with a Laser Source". På denne måde kan der opnås gennemsnitsværdier for 5 den centrale trækspænding i glaspladen beregnet som gennemsnittet langs alle områderne 26 til 29.

De maksimale hovedspændingsforskelle i glaspladens områder 28 og 29 blev målt ifølge den såkaldte Senarmont-fremgangsmåde, som er 10 beskrevet i en artikel af H.Rawson "A Note on the Use of the

Senarmont Method for Measuring Stress in Glass", Journal of the Society of Glass Technology, Vol.XLII, side 119T til 124T.

De efterfølgende tabeller refererer til eksempler på glas forspændt 15 ifølge opfindelsen, og som blev fremstillet i henhold til følgende tre fremgangsmåder:

Fremgangsmåde 1.

20 Der blev anvendt lodret frem- og tilbagebevægede højtryks-bratkø- lingsrammer til opnåelse af spændinger i glasset i henhold til fig.

8 og med rektangulær anbringelse af blæsedyser 18.

Diameter for blæsedyserne 18: 2 mm 25

Vandret afstand mellem blæsedyserne 18: 25 mm

Lodret afstand mellem blæsedyserne 18: 50 mm 30 Amplituden for den lodrette frem- og tilbagegående bevægelse af bratkølingsrammerne: 50 mm.

33 Fremgangsmåde 2.

Herunder blev der anvendt faststående lavtryks-bratkølingskasser ifølge fig. 3,4 til frembringelse af spændinger i glasset som vist i fig. 9. Blæsedyserne 23 var anbragt i et Domino-Fem mønster.

12

DK 155000 B

Diameter af blæsedyserne 23 7 mm 5 Vandret afstand mellem blæsedyserne (afstanden a, fig. 3) 34 mm

Lodret afstand mellem blæsedyserne 23 (afstanden b, fig. 3) 47 mm 10

Fremgangsmåde 3.

Der blev anvendt højtryks-bratkølingsrammer ifølge fig. 2 med 15 kvadratisk anbringelse af blæsedyserne 18 til frembringelse af spændinger i glasset i henhold til fig. 10.

Diameter af blæsedyserne 18 2 mm 20 Vandret og lodret afstand mellem blæsedyserne 18 32 mm

Diameter af de cirkulære baner, ad hvilke bratkølingsrammerne blev 25 bevæget 80 mm.

I de følgende tabeller I, II og III er egenskaberne for glasplader fremstillet ved fremgangsmåderne 1, 2 og 3 sammenlignet med hinan-30 den. I tabellerne angiver den spalte, hvorover der står "Hovedtrækspændingsforskel" forskellen mellem hovedtrækspændingerne i områder, hvor forskellen andrager et maksimum, således som dette er tilfældet, hvad angår områderne 28 og 29 i de i fig. 8, 9 og 10 viste glasplader.

35

Den spalte, der er forsynet med overskriften "Afstand x mellem områder med hovedtrækspændingsforskel" henfører sig til afstanden x mellem centrene for ved siden af hinanden værende områder 28 og 29, hvori hovedtrækspændingsforskellen er maksimal, og hvori retningerne 13

DK 155000 B

for de store hovedtrækspændinger i det væsentlige står vinkelret på hinanden, således som vist i fig. 8, 9 og 10.

5 10 15 20 25 30 35 η DK 1 55000 Β

Jj c 1 Si ssssi§:s^3-s:;si E ~ ® C £ _ * i ais 3

Ol

C

CO '

-M

O O O ^ g ° g g: g w 15-5 ^ ^ ^ CM CM n CN CM n E å x ε J2 Έ _ o ^ ro^ro i * Jo ·|: g?1 2f ΪΓ

g X E£ I 01,5 „ m CM CM CM

° -O O-o X ® 8 CM q X 2¾ 5 g ™ NN

*“ c E " ®O 5 : '3 S g g g i o in=s-Offi|2 r*· <*; ^ tn Ί· O O β Q,n H CM i-t '—i cm q <C Ξ Ό > tn tt- s.

i.

tn i i tn X tn J5 8101 „

U i S _CM

lu "c ™£}£]^^^oocooo

>ffitnZ cm CM CM ΓΗ H H

° aoS

X tf) W- *—' /*» 1 M== E «Ϊ Sz ° ° ° ° °. ° ® ® o tu tu in —’ cn^^^mcoinmco “1 £ ϋ J2 01 cm oi 81 c ϋ ” i ό tu

— , E

<u M- E

.* ro 5 X, ai >* § ό 1iEc g°S2ooininin ro X ·*“ — OL tn

U

ro o r* x t n o n o ni ¢-j f~) lo in in

JjE ^^^^coHco-^in *3 z _I w <u I εό Λ |= "to _ — <l) c — +-> i. c _ t n Μ» tn tu E w CP _- _,

Si aJ σ> c · -1'-iMlNcMCMcocofo ro u. C ro s-

H LL 13 01 C

' I

15 DK 155000 B

ϊ L

T3 ^ ra ! — — ω n ro S cm ld o oroOiH o o o 10 co £ ± r?UDCnCM*3,VQOOHM,COr'-CT>

<U ·“ {* Η H

l. C i- __ * i αί σι c ro ·£ L οοοοοριηοοιηοοιη ro -m £ cm m cm σ\ to cm oo o ro cm co *- *75 J3 cm cm ro ro f-l cm cm cocncmcoco w C ro E ·- -* E -* t _ o ro ro ro o S Cl*-1 m | X f ό i ¥ _ r· l/J c «*-·» <—s /-s <—> <-s />.

o X £ [ cn=. .jH C\ H CM .-icm h cm ® O0O^c 2.21 »— C = ro (¾¾ a, ro J E i ri oo oo oo oo qxpjxpixpjx cm om cm cm

ro tf) — i_ Ό § ΓΜ CM CM CM.3 |.g ! -3 I I ! CM CM CM CM

« *- 0) φ Q) Q. £ HHfifiRRfiH

m < E Ό > (Λ R- Γ^Μ’Γ''3*Γ',Μ,Γ^,Φ

Z rHCMrHCMHCMHCM

1.

Ό O ro _E

S S «7 CMCMCMCMCOIOIOIO CO OD CO CO

ίΪ2ΐ_“ CM CM CM CM i—I τ—I i—liH

° Q- o S

X ΙΛ >4- w I ΐ x — i ε c ro c Jr i- C ^ 1 E c c ωω S-'-' mooomooo m o o o O. r M “J * * * *

> ϊ Λ Q ^VDCDCM^lOCTiCM >3< VØ CTi CM

cn 23 cji 8i c inmincomLOinu? in m m co 0 ” b Ό ω

— i E

ro nL £ X ro C.

.* ω >s E Ό

t-f c C

w S ro ro ™ 4-· oo ooininininoooo — co ίο 1-^-^0-101010100000

O 1 H r-H r-1 rH

I—* ro 0 r—

X

>> * s_(m ιηοΓ'Οοοιηιη +jc r- η ό ro v «. - - in r- o o ,·*·' p CMCOCO'd'.COCnOCM CM'Cl'CnVØ ^ ^ N i—I r—1 CM CM CM 00 _l w

t—)r—IHr-HCMCMCMCM CO CO CO fO

^ 1 E 73 X = ω “g

I» C I

— (Λ M- </) ro £ in cji JQ 0) D) c · ro !_ C ro i- l- u. c= σι c

16 DK 155000 B

-π C

T3 ro , Π3 *-< —

— — (U

CL c o cd o :co o co in o d o H o ω .£ 'Z in :ot' ro in in oo d ^ .co co ro

Si. c s- __ H . : iH : . H

« ϋ ais

D

cn ' ' : · c . ·.

ro . · - * c t_ — ro in o tn in tn o o o o o in o v_- ro — σι ,-ι o to t— o oo r- co m· oo σ\ £ 2 h d to ro j-l d d ro H d d ro 1 «x : ε * £ _ i o ™ ro ro o ^ a·^ ! ID ( i V o{TJ ί i C · »»“is s ««—s »«—s .»—s /»“s <--<· /»“s O X , « ii Q C 1 S«»» S^»» »W» Sw' *W» V-«· «— η O Q ^ C i gn 00 00 -00 :d d d d r- c g ω S ^ "rol ” d d d fi $ β § Q $ .3 § Μ ^ - — ro ω = t. Ό fi Η : § tn u- ro <u tu o λ1 ΰ < S Ό > tn <2 rldrldrldrld .

L. · .·-.: j i.

O

"CO "i ^ CMdd dICDCD CDVD OOOOCOCO

> d d d d Η Η Η H

0 0. O 2 X tn t t- <—>

1 rT

. ε c ro - F <n is ej Z o o o o o o o .o o o o o ^ c r 35 - : - - - - . - - - - - - c s l. cl co in .σι d ro tn σ> d ro in σ> d ,n inmintoin'ininvotnininvo

co § 0) M C

O — -b T3 ro ^ -

2 , E

ro nL g -X ro w v ro > ε ό *-> £ c m ro .2 in t n in in in in in t n o o o o i2 rr m r-r-r-r-covoco\o ooo. o

Q H H r-t iH

CO

o t* li") h™- ootntn tninodo oino jl c h ot si· - * - - in r* o si· t<- -- dddroior^otOHH d d σ z h -J >—· i ro

I =TJ

— JL ro »η — — ro c +» u ro _ t n μ- tn ro c t n di Λ i) Dl c · ro s- C ro l.

j- u. ~ σι C HHHHddddrorococo 17

DK 155000 B

Fig. 11 og 12 belyser resultaterne i tabel II, der henfører sig til 3 mm tykke glasplader. I fig. 11 er parti kel antallet i en kvadratisk flade på 5 x 5 cm for hver glasplade angivet som funktion af den gennemsnitlige centrale trækspænding i det ubrudte glas. Parti kel-5 antallets minimale (50) samt maksimale (300) grænseværdi ifølge E.C.E.-normen er angivet ved hjælp af vandrette punkterede linier.

Kurven A henfører sig herunder til det maksimale parti kel antal, og kurven B henfører sig til det minimale parti kel antal. De to kurver viser, at kravene i den foreslåede E.C.E.-norm, hvad angår det 10 minimale og det maksimale parti kel antal, er opfyldt for alle værdier af den gennemsnitlige centrale trækspænding fra minimet på 55,5 MN/m2 til maksimet på 59,5 MN/m2.

I fig. 12 er antallet af de i hver brudt glasplade ifølge tabel II 15 foreliggende aflange splinter vist som funktion af den gennemsnitlige centrale trækspænding i det ubrudte glas. Heraf vil det konstateres, at aflange splinter kun foreligger ved gennemsnitlige 2 centrale trækspændinger under 55 MN/m . I brudte glasplader med en 2 gennemsnitlig central trækspænding i området fra 55,5 til 59,5 MN/m 20 findes der ikke nogen splinter med overlængde.

Den minimale (40) samt den maksimale (400) grænseværdi for parti- kelantallet i en kvadratisk glasflade på 5 x 5 cm i henhold til den engelske norm BS 5282 er indtegnet i fig. 11 ved hjælp af vandrette 25 punkterede linier. Glasplader med en gennemsnitlig central træk- spænding i området fra 54 til 62 MN/m opfylder kravene i henhold til den engelske norm. Af fig. 12 fremgår det, at lange splinter med en længde på mere end 6 cm ikke findes i brudbilledet for glasplader 2 med en gennemsnitlig central trækspænding på over 55 MN/m . Derfor 30 opfylder glasplader med en gennemsnitlig central trækspænding i 2 området fra 55 til 62 MN/m også kravene i henhold til den engelske norm.

Fig. 13 og 14 illustrerer resultaterne i tabel I og II, der henfører 35 sig til 2,5 og 3,5 mm tykke glasplader, der blev forspændt ifølge opfindelsen. I fig. 13 er parti kel antal let i en kvadratisk flade på 2 5 x 5 cm for hver plade afsat som funktion af den gennemsnitlige centrale trækspænding i det ubrudte glas. Kurven A' henfører sig herunder til det maksimale parti kel antal for begge glastykkelser på 18

DK 155000 B

2,5 og 3,5 mm; kurven B' angiver det minimale partikelantal for 2,5 o mm tykke glasplader, og kurven B angiver det minimale parti kel antal for 3,5 mm tykke plader. I fig. 13 er de minimale og maksimale partikelantal ifølge E,C.E.-normen samt den nævnte engelske norm 5 angivet på samme måde som nævnt i det foregående.

E.C.E.-normens krav, hvad angår parti kel antal, opfyldes af 2,5 mm tykke glasplader med en gennemsnitlig central trækspænding i området fra 58 til 59,5 MN/m2.

10 I fig. 14 er antallet af aflange splinter, der efter brud findes, for så vidt angår 2,5 og 3,5 mm tykke glasplader ifølge fig. 1 og 2, efter brud afsat som funktion af den gennemsnitlige centrale trækspænding i det ubrudte glas. Deraf fremgår det, at aflange splinter 15 kun optræder i brudte 2,5 mm tykke glasplader ved værdier af den gennemsnitlige centrale trækspænding, som ligger under 57 MN/m, hvilket ligger under området for den gennemsnitlige centrale træk- 2 spænding på fra 58 til 59,5 MN/m , indenfor hvilket E.C.E.-normens krav, hvad angår parti kel antallet, kan opfyldes.

20

Forskrifterne i den engelske norm, hvad angår parti kel antal!et, opfyldes for 2,5 mm tykke glasplader, der har en gennemsnitlig 2 central trækspænding i området fra 56,5 til 62 MN/m . Af fig. 14 fremgår det endvidere, at der, hvad angår flertallet af sådanne 25 glasplader, efter bruddet ikke optræder nogen aflange splinter, da minimal værdien for den gennemsnitlige centrale trækspænding, ved hvilken sådanne splinter fremkommer, igen andrager 57 MN/m .

Når det drejer sig om 3,5 mm tykke glasplader, fremgår det af fig.

30 13, at kravene i henhold til E.C.E.-normen, hvad angår partikelan tallet, opfyldes for alle værdier af den gennemsnitlige centrale trækspænding i området fra 54,5 til 59,5 MN/m . Af fig. 14 fremgår det, at der for sådanne glasplader efter bruddet ikke foreligger nogen aflange splinter, da tærskelværdien for den gennemsnitlige 35 centrale trækspænding, ved hvilken sådanne splinter fremkommer, 2 andrager 53 MN/m .

Af fig. 13 fremgår det endvidere, at kravene i henhold til den engelske norm for 3,5 mm tykke glasplader, hvad angår 19

DK 155000 B

parti kel antal let, opfyldes for værdier af den gennemsnitlige cen- o trale trækspænding i området fra 53 til 62 MN/m .

Af fig. 14 vil det ses, at tærskelværdien for den gennemsnitlige 5 centrale trækspænding for frembringelsen af aflange splinter i o sådanne glasplader andrager 53 MN/m , og sådanne glasplader danner altså ved brud ikke nogen sådanne aflange splinter.

Af de i tabellen anførte resultater fremgår det, at kravene i 10 henhold til E.C.E.normen, hvad angår det minimale og det maksimale parti kel antal for glasplader med en tykkelse på fra 2,5 til 3,5 mm, opfyldes ved hjælp af den ifølge opfindelsen foreslåede forspænding af glaspladen, når den gennemsnitlige centrale trækspænding ligger 2 mellem en maksimal værdi på 59,5 MN/m for alle giastykkelser fra 2,5 15 til 3,5 mm, og en minimalværdi på 58 MN/m for 2,5 mm tykt glas, hvilken minimalværdi falder i omvendt afhængighed af tykkelsen til 2 54,5 MN/m for 3,5 mm tykt glas.

Ved brud i sådanne glasplader fremkommer der endvidere generelt ikke 20 nogen aflange splinter.

Af de i det foregående anførte resultater fremgår det endvidere, at forskrifterne i henhold til den engelske norm BS 5282, hvad angår det minimale og det maksimale parti kel antal, opfyldes af den ifølge 25 opfindelsen foreslåede forspænding af glasplader med en tykkelse på fra 2,5 til 3,5 mm, når den gennemsnitlige centrale trækspænding ligger mellem en maksimalværdi på 62 MN/m for alle glastykkelser på 2 fra 2,5 til 3,5 mm, og en minimalværdi på 56,5 MN/m for 2,5 mm tykt glas, hvilken minimalværdi aftager i omvendt afhængighed af tykkel-30 sen til 53 MN/m^ for 3,5 mm tykt glas.

Også her gælder det generelt, at sådanne glasplader ved brud ikke giver nogen aflange splinter.

35 Eksemplerne i tabellerne I, II og III viser, at den maksimale forskel mellem hovedtrækspændingerne i de områder af glaspladerne, hvor hovedtrækspændingerne er forskellige, i gennemsnit kan ligge i området fra 8 til 22 MN/m . I praksis er det blevet konstateret, at gennemsnitsværdien af de maksimale forskelle mellem 2 20

DK 155000 B

hovedtrækspændingerne kan andrage op til 25 MN/m .

Af eksemplerne i tabellerne I, II og III fremgår det endvidere, at afstanden mellem ved siden af hinanden liggende områder af glaspla-5 derne, hvori hovedspændingerne er uens, og hvor hovedspændingsforskellen har en maksimal værdi, kan ligge i området fra 17 til 28 mm målt mellem centrene af de ved siden af hinanden liggende områder. I praksis er det konstateret, at afstanden mellem sådanne områder kan andrage mellem 15 og 30 mm.

10

Ved bratkøling af glasplader ved hjælp af cirkulært frem- og tilbagebevægede højtryks-bratkølingsrammer, som vist i fig. 1 og 2, og ifølge fremgangsmåde 3 kan bratkølingsrammerne og dermed de fra rammerne udstrømmende bratkølingsstråler holdes stationære i et 15 bestemt tidsrum under bratkølingsperioden. Cirkelbevægelsen kan udskydes, indtil der er gået 1 eller 2 sekunder, efter at bratkøl insperioden er begyndt. Desuden blev det konstateret, at det derved var muligt at opnå en forøgelse af den gennemsnitlige centrale trækspænding og af hovedtrækspændingsforskellen. Ved nogle 20 forsøg blev der konstateret en forøgelse af det minimale parti kel-antal, der imidlertid ikke var ledsaget af nogen udpræget ændring af det maksimale parti kel antal.

Ved disse forsøg blev glasplader med 3,0 mm tykkelse og en størrelse 25 på 800 mm x 800 mm forspændt under anvendelse af de i fig. 1 og 2 viste bratkølingsrammer.

Bratkølingsrammerne var opbygget på følgende måde: 30 Diameter af bratkølingsåbningerne 18 2 mm

Vandret og lodret afstand mellem bratkølingsåbningerne 18 32 mm 35 Diameteren af bratkølingsrammernes cirkulære baner 32 mm

Trykket af den til bratkølings- 3 2 rammerne tilførte trykluft 248 . 10 N/m 21

DK 155000 B

Afstand mellem bratkølingsrammerne 84 mm.

Der blev bratkølet to glasplader, og den første plade, pladen A, 5 blev bratkølet i 12 sekunder under cirkulær frem- og tilbagegående bevægelse af rammerne, medens den anden plade, pladen B, blev bratkølet under cirkulær frem- og tilbagegående bevægelse, der begyndte 1 sekund efter begyndelsen af en bratkølingsperiode på 12 sekunder.

10

De fremstillede plader havde følgende egenskaber:

Glas Gennemsnit- Hovedtræk- Afstand x Maksimalt Minimalt 15 lig een- spændings- mellem partikel- parti kel- tral træk- forskel områder antal antal 2 spænding (MN/m ) med hoved- 2 (MN/m ) trækspæn- dingsfor- 20 skel (MN/m2) A 56,5 17,0 23 352 46 25 B 58,1 26,0 23 347 85

Af resultaterne fremgår det, at reguleringen af varigheden af de frem- og tilbagebevægede bratkølingsstrålers bevægelse inden for den 30 totale bratkølingstid muliggør en indstilling af spændingsfordelingen i glasset og dermed af brudegenskaberne indenfor de forud bestemte specificerede grænseværdier.

Bratkølingsstrålerne kan hensigtsmæssigt under de første 0,5 sekun-35 der bevæges frem og tilbage til "anløbning" af glasoverfladen for derpå at blive holdt stationære 1 eller 2 sekunder og for om nødvendigt slutteligt og i resten af bratkølingstiden påny at blive bevæget frem og tilbage.

22

DK 155000 B

Glaspladen ifølge fig. 8, 9 og 10 har en regelmæssig fordeling af områderne 26 med kraftigt forspændt glas, mellem hvilke der ensartet er indflettet områder 27 med mindre kraftigt forspændt glas. Størrelsen af disse områder kan variere ved forskellige steder af pladen 5 på forud bestemt måde, hvorved fordelingen i så fald ikke er regelmæssig. Dette betyder, at hovedtrækspændingsforskellen ved forskellige mellemliggende områder 28 og 29 af pladen er forskellig. Disse variationer påvirker pladens lokale brudforhold og kan anvendes til opnåelse af forskellige brudegenskaber ved forskellige steder af 10 pladen.

15 20 25 30 35

Claims

1. Enkeltlaget, hærdet sikkerhedsglasplade til anvendelse som sideeller bagvindue til et køretøj, kendetegnet ved: 5 a) en pladetykkelse på 2,5 til 3,5 mm; b) en gennemsnitlig central trækspænding i pladen på fra 56,5 til 62 MN/m2 for 2,5 mm tykke plader og på fra 53 til 62 MN/m2 for 10 3,5 mm tykke plader; c) et forud bestemt mønster af forskelligt hærdede pladeområder, hvori der mellem kraftigere hærdede områder (26) og mindre kraftigt hærdede områder (27) findes mellemområder (28,29) med 15 mellemhærdning, og hvor der i hvert mellemområde (28,29) findes hovedtrækspændinger af forskellig størrelse; 2 d) en maksimal forskel på fra 8 til 25 MN/m for disse hovedtrækspændinger; 20 e) forskellige retninger af de store hovedtrækspændinger (30,31) i nabomellemområder, og f) en afstand mellem centrene af mellemområderne (28,29) på 15 25 til 30 mm.

2. Glasplade ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den gennemsnitlige centrale trækspænding for en 2,5 mm tyk plade ligger i området fra 58 til 59,5 MN/m2 og for en 3,5 mm tyk plade ligger i 30 området fra 54,5 til 59,5 MN/m2.

3. Glasplade ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at pladens forskelligt hærdede områder (26 og 29) er regelmæssigt fordelt over hele pladen. 35