FI60696B - Glasskiva foer anvaendning som sido- eller bakruta i ett motorfordon och foerfarande foer framstaellning av denna glasskiva - Google Patents

Description

ΓβΊ m,KUULUTUSJULKAISU

jSf* IBJ (11) utlAggningsskript 60696 • C (45) Patentti myönnetty 10 03 1922

Patent acddelat V T V (51) Kv.ik.3/int.a.3 C 03 B 27/00 SUOMI—FINLAND (»> Patenttihakemus — Pttentantakning 770683 (22) Halcemlipilvl— Anaekningsdag 03· 03-77 ' ' (23) Alkupawt—Glltlghetadag 03-03-77 (41) Tulkit JulkiMktl — Bllvlt offentllg 06.09.77

Patentti·)· rekisterihallitut ............. , . , _ . . . , ^ ^ (44) Nlhtivikalpanon ja kuuL|ulkalaun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen Ansekan utiagd och uti.tknft*n pubitcend 30.11.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prioritct 05-03-76

Englanti-England(GB) 8995/76 (71) Triplex Safety Glass Company Limited, Triplex House, Eckersall Road,

Kings Norton, Birmingham B38 8SR, Englanti-England(GB) (72) James Boardman, Kings Norton, Birmingham, Peter Michael Ash, Studley, Warwickshire, Englanti-England(GB) (7*0 0y Kolster Ah (5I+) Lasilevy käytettäväksi moottoriajoneuvon sivu- tai takalasina ja menetelmä tämän lasilevyn valmistamiseksi - Glasskiva för användning som sido- eller hakruta i ett motorfordon och förfarande för framställning av denna glasskiva

Keksinnön kohteena on lasilevy käytettäväksi moottoriajoneuvon sivu- tai takalasina, jonka paksuus on 2,5-3,5 mm ja joka levy rikkoontumisen yhteydessä esiintyvien yli 6 cm pitkien sälöjen syntymisen estämiseksi on differentiaalisesti karkaistu niin, että lasilevyyn muodostuu voimakkaammin karkaistua lasia olevien alueiden jakauma vähemmän karkaistua lasia olevien alueiden väliin siten, että lasilevyllä on vierekkäisten alueiden jakauma, jossa lasin tasossa vaikuttavat pääjännitykset ovat erilaiset ja menetelmä tämän lasilevyn valmistamiseksi.

Tällainen lasilevy voidaan karkaista kuumentamalla lasilevy sen sulamispistettä lähellä olevaan lämpötilaan ja kohdistamalla lasilevyyn sitten äkillinen jäähdytys, joka suoritetaan kohdistamalla jäähdytyssuihkuja, tavallisesti ilmaa, samanaikaisesti lasilevyn molemmille puolille. Lasilevyn jäähdyttäminen tällä tavalla aiheuttaa keskeltä pintaan olevia lämpötilagradientteja lasin paksuussuunnassa, jotka säilyvät lasin jäähtyessä deformaatiokohtansa alapuolelle ja tämän tuloksena muodostuu pysyviä puristusjännityksiä lasilevyn pintakerroksiin, jolloin ne kompensoivat lasin paksuussuunnassa keskelle muodostuvat vetojännitykset. Saavutettu kar-kaisuaste vaihtelee jäähdytysnopeuden mukaan ja kasvaa jäähdytysnopeuden kasvaessa.

Jäähdytyssuihkuja käännetään tavallisesti edestakaisin useisiin suuntiin lasilevyn pinnan suhteen niin, että saadaan tasaisesti karkaistu lasilevy, jossa 60696 lasin pakBuuasuunnaaea keskellä olevat vetojännitykeet ovat samansuuruisia kaikkiin suuntiin lasilevyn pinnalla tasaten täten lasilevyyn kohdistuvien jäähdytyssuihkujen paikalliset vaikutukset.

Tällaisten ilmajäähdytyksellä karkaistujen lasilevyjen pinnan puristusjännityksen suhde keskiosan vetojännitykeeen om tavallisesti noin 2:1 ja siten karkaisuaste voidaan määrätä yksinkertaisesti lasilevyn keskiosassa olevan vetojännityksen mukaan.

Kun tällainen tasaisesti karkaistu lasilevy rikkoutuu, se murtuu useisiin pieniin lasiosasiin (kutsutaan "säröytymiseksi")·

Tapa, jolla lasilevyt murtuvat ja erikoisesti säröytymisen hienojakoisuus riippuvat lasilevyjen karkaisuasteesta. Yleisesti säröilyn hienojakoisuus kasvaa karkaisuasteen kasvaessa.

Useimmissa valtioissa on viralliset säännökset, jotka määrittävät säröilyvaatimuksetiikarkaistuille lasilevyille, joita käytetään moottoriajoneuvojen sivu- tai takalaseina.

Tavallisesti nämä säännökset määrittävät, että karkaistun lasilevyn tulee säröytyä paikallisesta iskusta määrättyyn kohtaan lasilevyyn, kahden erikoisen kohdan ollessa lasilevyn geometrinen keskipiste ja levyn reunan vieressä oleva kohta. Tällöin vaaditaan, että ne säröilleen lasilevyn kohdat valitaan, jossa osasten lukumäärä on minimi ja jossa osasten lukumäärä on maksimi ja annetaan rajoitukset näillä alueilla sallittaville minimi- ja maksimimäärille. Sallittava minimiosasmäärä määrää rikkoutumisesta aiheutuneiden osasten suurimman koon niin, että rajoitetaan suurten osasten aiheuttamaa repimisvaaraa lasin särkymisen seurauksena onnettomuuksissa. Sallittu makeimiosasmäärä määrää osasten pienimmän hienojakoisuuden lasin tapaturmaisesta särkymisestä johtuen niin, että rajoitetaan vaaraa pienten lasieirujen joutumisesta ihmisen ruoansulatuselimiin.

Nykyisin moottoriajoneuvojen sivu- ja takaikkunat-on valmistettu noin 4(0-6,0 millimetrin paksuisesta lasista ja voidaan ne karkaista tasaisesti edellä esitetyllä tavalla niin, että ne vastaavat virallisia säröily-vaatimuksia.

Esimerkiksi 4 millimetriä ja paksummat lasilevyt vastaavat seuraavas-sa esitettävää ehdotettua EEC-standardia, jos tasaisesti karkaistuna nii-den keskiosan vetojännitys on alueella 55—59 MN/m . Kuitenkin painon vähentämiseksi on nykyisin pyrkimys ohuempien lasien käyttöön moottoriajoneuvoissa, esimerkiksi 5,0 millimetrin paksuuteen, alueella 2,5-3,5 mm olevien lasi-paksuuksien ollessa erikoisen mielenkiintoisia. Käsittelyn alaisessa Euroopan Talousyhteisön (EEC) standardiluonnoksessa vaaditaan, että osasten lukumäärän jokaisessa rikkoutuneeseen lasiin piirretyssä 5 om x 5 om euurui- 3 60696 sessa neliössä, poisluettuna 3 emin levyinen nauha lasilevyn reunasta ja 7,3 cm:n säteen omaava pyöreä alue sen pisteen ympärillä, josta murtuma on alkanut, tulee olla vähintään 30 ja korkeintaan 300·

Oh havaittu vaikeaksi tällaisten ohuiden lasilevyjen karkaisu virallisten särövaatimusten täyttämiseksi. Erikoisesti on havaittu, että 3,3 mmtn tai ohuempien lasilevyjen karkaisuvaikeudet virallisia särövaatimuksia vastaaviksi kasvavat lasin koen kasvaessa. Vaikeus on erikoisen ilmeinen suuremmalla kuin noin 1100 mm x 300 mm laeikoolla. Tämä on likimain pienimmän ajoneuvon takalasin koko nykyisessä tuotannossa. Useat ajoneuvojen sivuikkunat ovat myös likimain tämän kokoisia tai suurempia..Edelleen on havaittu olevan mahdotonta valmistaa tasaisesti karkaistuja sivu- ja takalaseja, joiden paksuus on noin 3 n™» tavanomaista ilmakarkaisumenetelmää käyttäen niin, että täytetään ehdotetun EEC-standardin vaatimukset suurimman ja pienimmän osasmäärän suhteen, kun rikkominen tapahtuu määrätyissä murtumakohdissa, erikoisesti lasilevyn geometrisessä keskuksessa. Jos tällainen lasilevy karkaistaan tasaisesti vastaamaan ehdotetun EEC-standardin vaatimuksia mlnimiosasmäärän suhteen, on havaittu, että vaatimukset maksimlosas-määrän suhteen ylitetään ja päinvastoin.

Ehdotetussa EEC-standardissa on myös vaatimus, että murtunut lasilevy ei saa sisältää pitkänomaisia osasia, joiden ulkonemat ovat pitempiä kuin 6 om, näitä osasia kutsutaan sälöiksi. Ei myöskään ole havaittu mahdolliseksi valmistaa tasaisesti karkaistuja lasilevyjä,,joiden paksuudet ovat noin 3,0 mm, ja jotka vastaavat tätä vaatimusta, koska rikkoutunut lasilevy tavallisesti sisältää sälöjä.

Brittiläinen standardi no. B S 3282 nimeltään "maantieajoneuvon var-muuslasi” on vähemmän vaativa kuin ehdotettu EEC-standardi siinä suhteessa, että se määrittää ohuemmille kuin 4,0 mmtn laseille sallituksi minimloeas-määräksi 5 cm x 5 om olevalle neliölle 40 ja maksimiosasmääräksi 5 cm x 3 om neliölle 400. Brittiläinen standardin perusvaatimus myös kieltää pitempien kuin 6 om olevien sälöjen läsnäolon rikkoutuneessa koelasissa. On havaittu mahdolliseksi, valvomalla tarkoin nykyisiä karkaisumenetelmiä, valmistaa tasaisesti karkaistuja lasilevyjä, joiden paksuus on noin 3,0 mm ja jotkaitäyttävät brittiläisen standardin vaatimuksen minimi- ja maksimi-osasmäärän suhteen. Tällainen tarkka valvonta on kuitenkin vaikea toteuttaa totutussa kaupallisessa valmistuksessa.

Päävaikeutena noudatettaessa brittiläistä standardia on kuitenkin sen perusvaatimuksen toteuttaminen, että sälöjä ei saa esiintyä rikkoutuneessa lasilevyssä.

li 60696

Nyt on havaittu, että lasilevyjä, joita käytetään moottoriajoneuvojen sivu- ja tuulilaseina ja joiden paksuus on 2,5-3,5 mm, erikoisesti 3 mm, voidaan karkaista tavalla, joka vastaa virallisia säröilyvaatimuksia, kuten esimerkiksi ehdotettua EEC-standardia.

Keksinnön mukaisesti saadaan aikaan lasilevy, jolla on tunnettua, että keskimääräinen keskiosan vetojännitys lasilevyssä yli enemmän ja vähemmän 2 karkaistujen alueiden jakauman on alueella, jonka maksimi on 62 MN/m kaikille lasipaksuuksille välillä 2,5-3,5 mm, jonka minimi on 56,5 MN/m 2,5 mm:n paksuiselle lasille ja jonka minimi muuttuu kääntäen paksuuden mukaan siten, että se on 53 MN/m 3,5 mm:n paksuiselle lasille, että pääjännitysero ainakin joissakin vierek-käisissä alueissa on suurimmillaan alueella 8-25 MN/m ja että vierekkäisten alueiden (28, 29), keskikohtien välinen etäisyys (x) on alueella 15~30 mm, joissa vierekkäisissä alueissa (28, 29) suuremmat pääjännitykset vaikuttavat eri suuntiin.

Edellämainitut ominaisuudet omaavat karkaistut lasilevyt täyttävät vähintään virallisen säröilyvaatimuksen Ho olevan minimiosamäärän ja UOO olevan maksi-miosamäärän suhteen alueella 5 cm x 5 cm rikkoutuneessa lasilevyssä, kuten esimerkiksi brittiläisessä standardissa n:o BS 5 382 on esitetty. Tällaiset lasilevyt täyttävät myös brittiläisen standardin n:o BS 5 282 perusvaatimuksen sen suhteen, että rikkoutunut lasilevy ei saa sisältää sälöjä, jotka ovat pitempiä kuin 6 cm.

Keskimääräinen keskivetojännitys lasilevyssä voi olla alueella, joka on korkeintaan 59,5 MN/m kaikille lasipaksuuksille välillä 2,5-3,5 mm ja vähintään 2 58 MN/m 2,5 mm:n 1asipaksuudelle muuttuen kääntäen paksuuden mukaan minimiar- 2 voon 5^,5 MN/m 3,5 mm:n paksuiselle lasille.

Nämä lasilevyt täyttävät vielä tiukemmat viralliset säröilyvaatimuk-set 50 olevan minimiosamäärän ja 300 olevan maksimiosamäärän suhteen 5 cm x 5 cm neliön alueella, kuten esimerkiksi ehdotetussa EEC-standardissa on esitetty.

Nämä ominaisuudet omaavat lasilevyt täyttävät myös tavallisesti ehdotetun EEC-standardin vaatimuksen sen suhteen, että rikkoutuneessa lasilevyssä ei saa olla sälöjä, joiden pituus ylittää 6 cm.

On suositeltavaa, että mainittujen voimakkaammin karkaistua lasia olevien alueiden jakautuminen vähemmän karkaistujen alueiden väliin on säännöllinen ja tasainen.

5 60696

Keksinnön mukaiselle menetelmälle puolestaan on tunnusomaista, että säädetään mainittua maksiminopeutta ja lasilevyn maksiminopeudella jäähdytettävien alueiden kokoa ja niiden välisiä etäisyyksiä siten, että lasilevyyn muodos- 2 tuu keskimääräinen keskiosan vetojännitys, joka on alueella enintään 62 MN/m 2 kaikille välillä 2,5-3,5 mm oleville lasipaksuuksille ja vähintään 56,5 MN/m 2,5 mm:n paksuiselle lasille muuttuen kääntäen lasilevyn paksuuden mukaan niin, 2 , että minimiarvo 3,5 mm:n paksuiselle lasille on 53 MN/m pääjännityseron ainakin 2 2 joissakin alueissa ollessa korkeintaan alueella 8 MN/m -25 MN/m , suurempien pääjännitysten vierekkäisissä alueissa, joissa pääjännitysero on maksimi, ollessa eri suuntaisia ja mainittujen vierekkäisten alueiden keskipisteiden välisen etäisyyden ollessa alueella 15~30 mm.

" Eräs mahdollinen tapa jäähdytysmenetelmän suorittamiseksi on suunnata jäähdytyssuihkut lasilevyyn ja käyttää jäähdytyssuihkujen pystysuuntaista edestakaista liikettä mainitun aluejakauman muodostamiseksi lasilevyyn, jossa lasilevyä on jäähdytetty maksiminopeudella.

Toinen mahdollinen tapa jäähdytysmenettelyn suorittamiseksi on suunnata jäähdytyssuihkut lasilevyyn ja antaa jäähdytyssuihkuille kiertävä liike mainitun aluejakauman saamiseksi lasilevyyn, jossa lasilevyä jäähdytetään maksiminopeudella. Jäähdytyssuihkuja voidaan pitää paikallaan etukäteen määrätty aika jäähdytysvaiheen aikana.

Jäähdytys voidaan edelleen suorittaa kohdistamalla paikallaan pysyviä jäähdytyssuihkuja lasilevyyn mainitun aluejakauman muodostamiseksi lasilevyyn, jossa lasilevyä jäähdytetään maksiminopeudella.

Seuraavassa esitetään keksinnön eräitä toteutuksia esimerkin avulla oheisiin piirroksiin viitaten, joissa kuvio 1 on kaaviollinen sivuleikkaus lasilevyn muottitaivutusta ja karkaisua varten karkaistun lasilevyn valmistamiseksi keksinnön mukaisesti; kuvio 2 on yksityiskohtainen kuva suurpaineisen jäähdytyskehyksen etusivusta, joka muodostaa osan kuvan 1 laitteistosta; kuvio 3 on yksityiskohtainen kuva matalapaineisen jäähdytyslaatikon etuseinästä, jota käytetään kuvan 1 laitteistossa; kuvio k on leikkaus pitkin kuvion 3 viivaa IV-IV; kuvio 5 esittää murtunutta osaa tavanomaisella menetelmällä karkaistusta 3 mm:n paksuisesta lasilevystä; 6 60696 kuvio 6 on graafinen esitys kuvion 5 mukaisen karkaistun lasin sä-röilyominaisuuksista} kuvio 7 on graafinen esitye sälöistä kuvien 5 mukaisessa rikkoutuneessa lasilevyssä} kuvio 6 esittää murtumakuviota keksinnön mukaisessa differentiaali-eesti karkaistussa lasilevyssä valmistettuna suuripaineisten jäähdytyekehys-ten avulla} kuvio 9 esittää murtumakuviota keksinnön mukaisesti differentiaalises-ti karkaistussa lasilevyssä valmistettuna matalapaineista jäähdytysköteloita käyttävän menetelmän avulla} kuvio 10 esittää murtumaa keksinnön mukaan differentiaalisesti karkaistusta lasilevystä valmistettuna menetelmän mukaan, jossa käytetään korkeapaineisia jäähdytyskehyksiä} kuvio 11 on graafinen esitys keksinnön mukaisen, karkaistun, 3 mm paksun lasilevyn säröilyominaisuuksieta, lasilevyn ollessa esitetyn kuvioissa 6, 9 ja 10 ja jonka ominaisuudet ovat keksinnön mukaisia} kuvio 12 on gracfi.nen esitye osoittaen, ettei sälöjä ole kuvioiden Θ, 9 ja 10 rikkoutuneissa lasilevyissä} kuvio 13 on graafinen esitys vastaten kuviota 11 2,3 mmxn ja 3,3 mmtn paksuisille lasilevyille ja kuvio 14 on kuvion 12 mukainen graafinen esitys lasilevystä, jonka säröilyominaisuudet on esitetty kuviossa 13*

Kuvioissa 1 ja 2 esitetty rakenne on tavanomainen ja käsittää se uunin 1 lasilevyn 2 kuumentamista varten, joka on taivutettava ja karkaistava. Kakei taivutusmuotoa 3 jm 4 on sijoitettu uunin 1 yläpuolelle ja kaksi vastakkain olevaa ilmajäähdytyskehystä 3 on sijoitettu muottien 3 ja 4 yläpuolelle. Lasilevyä kannatetaan pihtien 6 avulla, joka on kiinnitetty pihtitankoon 7· Pihtitanko 7 on kiinnitetty lankojen Θ avulla tunnettua muotoa olevaan ripustuslaitteeseen.

Pihtitangon 7 tukeman lasilevyn 2 kuumennus uunissa 1 tapahtuu säteilyn avulla kuumennuselementeistä 1', jotka on sijoitettu uunin 1 vastakkaisille sivuille lasilevyä 2 kohti.

Taivutusmuotti käsittää naarasmuotin 3 jm koirasmuotln 4· Naaras-muottiin 3 kuuluu kovero reunakehysosa 9f joka on asennettu säätöruuvien 10 avulla tukilevyyn 11. Koirasmuottl 4 on rakenteeltaan samanlainen kuin naa-rasmuotti 3 ja kuuluu siihen kupera reunaosa 9'» joka on asennettu säätö-ruuvien 10' avulla tukilevyyn 11'· Naarasmuotin 3 tukilevy 11 on kiinnitetty käyttökehykseen 12 ja koirasmuotln 4 tukilevy 11' on kiinnitetty samanlaiseen käyttökehykseen 12'.

7 60696 Jäähdytyskehykset 5 ovat korkeapainetyyppiset ja käsittävät ne pystysuuntaiset syöttöputket 13, joissa on haarakappaleet 1^ yhdistettyinä taipuvien letkujen avulla ilman syöttöön (ei-esitetty). Syöttöputket 13 ovat yhteydessä kokoojaputkiin l6, jotka on yhdistetty sarjaan revitettyjä putkia 17, joista jokaisessa on joukko toisistaan erilleen sijoitettuja aukkoja 18 pitkin niiden pituutta. Yksityiskohtaisemmin kuviossa 2 esitetyssä rakenteessa, jäähdytyskehykset 5 ovat muodoltaan niveltyviä jokaisen käsittäessä ryhmän aliyksi-köitä 19, joista jokaiseen kuuluu joukko revitettyjä putkia 17 yhdistettyinä niihin liittyviin kokoojaputkiin l6 ja syöttöputken 13 syöttäessä jokaista ali-yksikköä 19- Jokainen aliyksikkö 19 on kääntyvästi kiinnitetty kuviossa 1 numerolla 20 esitettyyn niveleen. Jäähdytyskehysten 5 aliyksiköt 19 voidaan asettaa joko yhdensuuntaisiin tasoihin tai kaarevaan muotoon lasilevyn 2 jäähdyttämistä varten, joka on taivutettu muottien 3 ja U välissä sen poistuttua uunista ja ennen jäähdytystä.

Kuvioissa 3 ja U on esitetty yksityiskohtia matalapaineisesta jäähdytys-laatikosta 5, jota voidaan käyttää vaihtoehtona kuvien 1 ja 2 mukaisten korkeapaineisten jäähdytyskehysten asemesta. Jokainen matalapaineinen jäähdytyslaa-tikko 5 käsittää jakolaitteen 21 käsittäen etupinnan 22, joka on kaareva niin, että se vastaa lasilevyn kaarevuutta sen taivuttamisen jälkeen. Ryhmä jäähdy-tyssuuttimia 23 on kiinnitetty etupintaan 22 asennettuna kuviossa 3 esitettyyn dcminomaiseen kuvioon.

Asennusta käytettäessä lasilevy on ripustettu uuniin 1 pihtitangon 7 avulla, joka on ala-asennossaan. Kun lasilevy on kuumennettu taivuttamiseen soveltuvaan lämpötilaan sitä seuraavaa jäähdytystä varten, lasilevy 2 nostetaan pihtitangon 7 avulla avoimien taivutusmuottipuoliskojen 3 ja U väliin. Muotti-puoliskot 3 ja ^ suljetaan sitten kuumaa levyä 2 vastaan ja levy 2 taivutetaan haluttuun kaarevuuteen. Taivutuksen jälkeen muottipuoliskot 3 ja *4 avataan ja pihtitankoa 7 nostetaan edelleen taivutetun lasilevyn 2 saamiseksi jäähdytyskehysten 5 väliseen asemaan. Tavallisesti jäähdytyskehykset 5 on asennettu siten, että niiden välistä etäisyyttä voidaan suurentaa taivutetun lasilevyn sijoittamista varten jäähdytyskehysten 5 väliin, jotka sitten siirretään lasilevyn jäähdytysasentoon.

Kehikon 5 aliyksiköt 19 on etukäteen säädetty toistensa suhteen siten, että ne myötäilevät kaarevan lasilevyn pintaa.

Lasilevy jäähdytetään jäähdytyskehikon 5 putkien 17 aukoista 18 saatavan ilmavirran avulla tai matalapaineisten jäähdytyslaatikoiden suuttimista tulevan ilmavirran avulla, kuten kuvioissa 3 ja on esitetty.

8 60696

Tavanomaisessa ilmajäähdytysmenetelmässä joko kuvioissa 1 ja 2 esitettyjä korkeapainetyyppisiä kehyksiä tai kuvioissa 3 ja 4 esitettyjä matalapaine tyyppi siä laatikkokehyksiä käännetään edestakaisin eri suuntiin lasilevyn pinnan suhteen jäähtymisnopeuden tasaamiseksi lasilevyn pinnalla.

Tällä tavalla suoritettu lasilevyn tasainen jäähdytys aiheuttaa keskiosasta pintaan olevan lämpötilagradientin lasilevyn paksuuden suhteen, mikä ylläpidetään lasilevyn jäähtyessä deformoitumispisteen alapuolelle. Valmistuksessa aiheutuu tästä lasilevyn keskustaan sen paksuussuunnassa tasainen vetejännitys, joka on yhtä suuri kaikkiin suuntiin lasilevyn pinnalla. Kompensoiva puristusjännitys syntyy lasilevyn pintaan ja keskiosan vetojänni-tyksen suhde pinnan puristusjännitykseen lasilevyssä on noin 2*1.

Ilmavirtauksien voimakkuutta valvotaan säätämällä ilman syöttöpainet-ta siten, että saadaan haluttu karkaieuaste lasilevyyn. Halutun karkaisu-asteen saavuttamista määrää tarve kulloistenkin säröilyominalsuuksien saavuttamiseksi karkaistuun lasilevyyn niin, että täytetään erilaiset viralliset standardit, joita käytetään eri valtioissa.

Eräs tällainen standardi on edellämainittu ehdotettu EEC-standardi. Tässä standardissa määritetään, että karkaistun lasilevyn, joka on tarkoitettu käytettäväksi moottoriajoneuvon sivu- tai paikallisen iskun avulla määrättyihin kohtiin lasilevyn pintaan, kahden erikoisen aseman ollessa lasilevyn geometrinen keskipiste ja lasilevyn reunan läheisyydessä oleva kohta, tulee rikkoutua määrättyjä vaatimuksia vastaavasti; Osasten lukumäärä 5 o» x 5 oo suuruisissa neliöissä koko lasilevyn säröytyneen pinnan alueella, poisluettuna 3 om levyinen nauha lasilevyn reunalla ja 7,5 omtn säteen omaava pyöreä alue sen kohdan ympärillä, josta murtuma alkaa, täytyy olla vähintään 30 osasta 5 cm x 5 cm kokoisessa neliössä ja korkeintaan 300 osasta 3 om x 3 cm suuruisessa neliössä. Tämä standardi vaatii myös, että rikkoutuneessa lasilevyssä ei saa olla pitkänomaisia sälöjä, joiden lovimaiset päät ovat pitempiä kuin 6 om.

On havaittu, että pyrittäessä karkaisemaan 3 mmm paksuista lasia tavanomaisen ilmakarkaisumenetelmän mukaan, ei ole ollut mahdollista, riippumatta halutusta lasin karkaisuasteesta, täyttää ehdotetun EEC-standardin vaatimuksia sivu- ja takalasien suhteen, erikoisesti jos murtumakohta on lasilevyn geometrisessa keskustassa.

Kuviossa 3 on esitetty tällaisen 3 nm paksun lasilevyn säröilykuvio karkaistuna tasaisesti tavanomaisen ilmakarkaisumenetelmän mukaan, jossa jäähdytyskehykset oli saatettu liikkumaan eri suuntiin lasilevyn pinnan suhteen. Lasilevy rikottiin paikallisella Iskulla murtumakohdan ollessa lasi- 9 60696 levyn geometrisessa keskipisteessä ja säröilyn suunnan eteneminen on esitetty nuolilla 24 kuviossa 5· Säröilleen lasilevyn pinnassa on sälöjä 25, joiden pituudet ovat suurempia kuin 6 cm niin, että tämä lasilevy ei täytä ehdotetun EEC-standardin vaatimuksia, mikä kieltää tällaisten sälöjen esiintymisen. Minimiosasmääräa lasilevyllä havaittiin myös olevan pienemmän kuin 50 osasta 5 om x 5 cm suuruisessa neliössä, mikä on sallittu ehdotetussa EEC-standardissa.

Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty tulokset, jotka on saatu rikottaessa useita 3«0 mm tn paksuisia lasilevyjä karkaistuina tasaisesti samalla tavalla kuin kuvion 5 lasilevy eri karkaisuasteisiin tavanomaisen ilmakarkaisumene-telmän mukaan.

Kuviossa 6 on piirretty osasten lukumäärä 5 cm x 5 cm suuruisessa neliössä lasilla keskimääräisen keskiosan vetojännityksen suhteen mitattuna laserlähdettä käyttävän menetelmän avulla, kuten on esitetty artikkelissa "jännitysmittaukset lämpökäsitellyissä lasilevyissä valosirontamenetelmän avulla laser-lähdettä käyttäen", julkaisseet S. Bateson, J.W. Hunt, D.A.

Dalby ja N.K. Sinhaj Bulletin of the American Ceramic Society, Voi. 45» no. 2 (1966) sivut 193-198.

Ehdotetussa EEC-standardissa määritetty osasten lukumäärän minlmi-(50) ja maksimirajat (300) on esitetty vaakasuorien katkoviivojen avulla kuvassa 6. Viiva A esittää saatua suurinta osasten lukumäärää ja viiva B esittää saatua pienintä osasten lukumäärää. Kaikilla keskimääräisen keskiosan vetojännityksen arvoilla, joilla suurin osasten lukumäärä on pienempi kuin 500, pienin osasten lukumäärä on pienempi kuin 50. Jos pienin osasten lukumäärä on suurempi kuin 50, suurin osasten lukumäärä on suurempi kuin 3°0. Ei ole mitään keskimääräisen keskiosan vetojännityksen arvoa, jolla ehdotetun EEC-standardin vaatimukset olisi täytetty.

Kuviossa 7 on esitetty pitempien kuin 6 cm olevien sälöjen lukumäärä näissä rikotuissa lasilevyissä keskimääräisen keskiosan vetojännityksen suh- ft teen (MN/m ) ja saatu käyrä osoittaa, että keskimääräisen keskiosan veto- Λ jännityksen täytyy olla suurempi kuin noin 58 MN/bT sen takaamiseksi, että rikkoutuneessa lasilevyssä ei ole tällaisia sälöjä. Kuitenkin osasten luku- Λ määrä jännityksen ollessa 58 MN/m tai suurempi on paljon suurempi kuin 300.

Kuvioiden 6 ja 7 käyrät osoittavat, että ei ole ollut mahdollista karkaista 3 mm*n paksuista lasilevyä tavanomaisten ilmakarkaisumenetelmien avulla niin, että täytetään ehdotetun EEC-standardin asettamat vaatimukset.

Osasten lukumäärän minimi- (40) ja maksimi- (400) rajat, jotka ovat sallittuja 5 cm x 5 om suuruisessa neliössä brittiläisen standardin no. BS

10 60696 5282 mukaan, on esitetty kuviossa 6 vaakasuorien piste-viiva katkoviivojen avulla. Lasilevyt, joissa keskiosan vetojännitys on alueella noin 56 MN/m -59»5 MN/m , vastaavat brittiläisen standardin vaatimuksia sallittujen pienimpien ja suurimpien osasten lukumäärien suhteen. Kuitenkin kuvio 7 osoittaa, että pitempien kuin 6 cm olevien sälöjen esiintyminen näissä lasilevyissä aiheuttaa vaikeuksia brittiläisen standardin vaatimusten täyttämisessä. Vain lasilevyt, joiden keskiosan vetojännitys on alueella 58-59*5 MN/m , täyttävät brittiläisen standardin vaatimukset sallittujen pienimpien ja suurimpien osasten lukumäärien suhteen välttäen samalla pitempien kuin 6 cm olevien sälöjen esiintyminen rikotuissa lasilevyissä.

Esiteltävä keksintö perustuu havaintoon, että lasilevyjä, joita voidaan käyttää moottoriajoneuvojen sivu- ja takaikkunoina ja joiden paksuus on 2,5-3»5 su»· erikoisesti 3 nm» voidaan karkaista tavalla, joka täyttää viralliset säröilyvaatimukset, kuten esimerkiksi ehdotetun EEC-standardin.

Käyttäen kuvioiden 1 ja 2 mukaista laitteistoa ja muodostamalla pie-ai edestakainen liike suuripaineiBiin jäähdytyskehyksiin, voidaan valmistaa keksinnön mukaan differentiaalisesti karkaistuja lasilevyjä, joiden säröily-kuvio on esitetty kuviossa 8. Kuviossa on esitetty jäähdytyekehyksen 5 revitettyjen putkien 17 aukkojen 18 sijainnit, vastakkaisten aukkojen 18 kahdessa jäähdytyskehyksessä 5 ollessa sijoitettujen suoraan toisiaan vastaan. Jäähdytyskehykelä 5 siirretään edestakaisin aukkojen välimatka ja aukot 18 on esitetty asemassa, jossa ne ovat jäähdytyskehysten 5 edestakaisen liikkeen rajakohdissa.

Tästä aiheutuu paikallisten alueiden jakautuma, jossa voimakkaammin karkaistut alueet 26 ovat vähemmän karkaistujen alueiden 27 välissä.

Alueet 28 lasilevyllä, jotka sijaitsevat vaakasuunnassa voimakkaammin karkaistua lasia olevien alueiden 26 välissä ja alueet 29 lasilevyllä, jotka sijaitsevat pystysuunnassa voimakkaammin karkaistujen alueiden 26 välissä, joutuvat keskisuuren jäähdytysnopeuden kohteeksi ja niihin muodostuu keskisuuri karkaisujännitys. Normaalit karkaiaujäänitykset muodostuvat jokaiseen alueista 26, 27· 28 ja 29 lasilevylle voimakkuuksina, jotka riippuvat näiden alueiden jäähdytysnopeuksista. Voimakas keskiosan vetojännitys, joka on yhtä suuri kaikissa lasilevyn pinnan suunnissa, muodostuu voimakkaasti karkaistuihin alueisiin 26, pieni keskiosan vetojännitys muodostuu vähemmän karkaistuihin alueisiin 27 ja kompensoivat puristusjännitykset muodostuvat molempiin lasilevyn pintoihin.

Keskimääräiset karkausjännitykset, joita muodostuu lasilevyn alueisiin 28 ja 29· muodostuvat yhdessä lasilevyn pinnan kaikkiin suuntiin yhtä- 11 60 696 suurista normaaleista karkaisujännityksistä ja muista pintajännityksistä, joita muodostuu alueisiin 28 ja 29 niistä eri nopeuksista johtuen, joilla viereisiä alueita 26 ja 27 jäähdytetään ja joilla ne puristuvat kokoon.

Nämä pintajännitykset eivät ole yhtä suuria kaikkiin lasilevyn pinnan suuntiin. Lasilevyn keskiosan vetejännitys alueilla 28 ja 29, jotka johtuvat normaalien karkaisujännitysten ja pintajännitysten yhteisvaikutuksesta, voidaan jakaa lasilevyn tasossa erisuuriin pääjännityksiin, nimittäin suurempiin päävetojännityksiin ja pienempiin päävetojännityksiin, jotka vaikuttavat kohtisuoraan suurempia päävetojännityksiä vastaan. Kuten nuolet kuviossa 8 osoittavat, suuremmat päävetojännitykset alueilla 28 vaikuttavat yhdensuuntaisesti jäähdytyskehysten 5 edestakaisen liikkeen kanssa voimakkaasti karkaistua lasia olevien alueiden 26 välissä. Nuolet 51 alueilla 29 osoittavat, että suurempi päävetojännitys vaikuttaa kohtisuoraan alueiden 28 suuremman päävetojännityksen suhteen, so. kohtisuoraan jäähdytyskehysten 5 edestakaisen liikkeen suhteen.

Säröytyneeseen lasilevyyn muodostuneiden osasten koko riippuu lasilevyn karkaisuasteesta ja yleisesti osasten hienojakoisuus kasvaa karkaisun voimakkuuden kasvaessa. Täten verrattain pienikokoisia osasia muodostuu voimakkaasti karkaistuihin alueisiin 26, heikommin karkaistuihin alueisiin 27 muodostuu suurehkoja osasia ja alueisiin 28 ja 29* Joiden karkaisu on keskinkertainen, muodostuu keskikokoisia osasia. Tämä pienten, suurten ja keskikokoisten osasten jakauma muodostuu rikkoutuneen lasilevyn koko pinnalle ja tällöin täytetään virallisten standardien vaatimukset pienimmän ja suurimman osaslukumäärän suhteen.

Kun karkaistu lasi särkyy, säröt pyrkivät muodostumaan oleellisesti kohtisuoraan lasin suuremman pääjännityksen suuntaa vastaan. Tämä on esitetty kuviossa 8, jossa säröt pyrkivät muodostumaan kohtisuoraan suurempien pääjännitysten suuntaan 50 ja 51 alueilla 28 ja 29 ja suuntautuvat voimakkaasti karkaistuja alueita kohti, joihin muodostuu pienimmän koon omaavia osasia.

Koska suuremmat pääjännitykset vierekkäisillä alueilla 28 ja 29 ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan, muodostuu aaltomaisia säröilykuvioita, jolloin alueiden 28 ja 29 koko rajoittaa muodostuvien osasten maksimipituutta. Täten kuvion 8 säröilykuvioon ei kuulu pitkänomaisia osasia tai sälöjä, Joiden on havaittu tavanomaisissa säteettäisissä säröilykuvioissa, joita muodostuu tunnetulla tavalla tasaisesti karkaistuun lasilevyyn, kuten kuviossa 5 on esitetty.

Kuvio 9 esittää keksinnön mukaan karkaistun lasilevyn säröilykuviota, 12 60696 joka lasilevy on karkaistu matalapaineisia jäähdytyskoteloita käyttävän menetelmän avulla, kuten kuvioissa 3 ja 4 on esitetty. Tässä menetelmässä jäähdytyskoteloita 3 pidetään paikallaan ja jäähdytyssuuttimet on sijoitettu kuvion 9 mukaisesti. Kahden jäähdytyskotelon 3 vastakkaiset suuttimet 23 on asetettu tarkoin toisiaan vastaan.

Tässä menetelmässä saadaan voimakkaasti karkaistua lasia olevien kohtien 26 jakauma lasilevyyn puhallussuuttimien 23 kohtien alueille. Vähemmän karkaistua lasia olevat alueet 27 muodostuvat lasilevyyn välittömästi suuttimien 23 välissä oleviin alueisiin. Keskivahvan karkaisujännityksen omaavat lasin alueet 28 ja joissa pääjännitykset ovat eri suuria muodostuvat alueisiin, jotka sijaitsevat yhdessä suunnassa dlagonaalisesti suuttimien 23 välissä. Jokaisessa alueessa 28 suuremmat pääjännitykset vaikuttavat nuolien 30 osoittamiin suuntiin.

Lasin alueissa 29, jotka sijaitsevat toisessa suunnassa diagonaali-sesti suuttimien 23 välissä, on myös keskivahva karkaisujännitys ja nuolien 31 esittämät erisuuret pääjännitykset. Suurempi pääjännitys 31 jokaisessa alueessa 29 vaikuttaa suuntaan, joka on oleellisesti kohtisuorassa alueiden 28 suurempaa pääjännityssuuntaa vastaan.

Kuvio 10 esittää säröilyä keksinnön mukaan karkaistussa lasissa, jolloin on käytetty kuvioiden 1 ja 2 mukaista suuripaineista jäähdytyskehyk-siä käyttävää menetelmää, mutta jossa jäähdytyskehyksiä 3 kierretään ympyrän kehää pitkin. Puhallusaukot 18 jäähdytyskehyksissä on sijoitettu neliömäiseen kuvioon ja liikkuvat ne pitkin ympyrän kehiä 32 lasilevyn pinnan suhteen, joiden ympyrämäisten kehien 32 läpimitat ovat pitempiä kuin vierekkäisten aukkojen väliset etäisyydet, vaikkakaan niiden ei välttämättä tarvitse olla pitempien.

Tästä aiheutuu lasilevyä valmistettaessa voimakkaasti karkaistua lasia olevia paikallisia alueita 26 kohtiin, joissa jäähdytysaukkojen 18 kiertotiet leikkaavat eniten toisiaan. Vähemmän karkaistua lasia olevat kohdat 27 muodostuvat lasilevyyn alueiden 26 välissä oleviin kohtiin, joissa jäähdytysaukkojen 18 kiertotiet leikkaavat vähiten toisiaan.

Alueet 28, joissa lasin pääjännitykset ovat erisuuria, muodostuu vaakasuunnassa voimakkaasti karkaistua lasia olevien kohtien 26 väliin. Jekaisessa alueessa 28 suurempi pääjännitys on pystysuunnassa, kuten nuolet 30 kuvassa 10 osoittavat.

Alueet 29 lasiin, joissa myös on erisuuret pääjännitykset, muodostuvat kohtiin, jotka ovat pystysuunnassa voimakkaasti karkaistua lasia olevien alueiden 26 välissä. Jokaisessa voimakkaasti karkaistua lasia ole- 13 60696 vases alueessa 29 suurempi pääjännitys on vaakasuunnassa, kuten nuolet 31 kuviossa 10 osoittavat, so. kohtisuorassa jokaisen alueen 28 suurempaa pää-jännityssuuntaa vastaan.

Kuvioissa 9 ja 10 esitettyjen säröilykuvio on samanlainen kuin kuviossa 8 esitetyn lasilevyn. Verrattain pienikokoisia osasia muodostuu voimakkaasti karkaistuille alueille 26 ja suurikokoisia osasia muodostuu vähemmän karkaistuille alueille 27 lasilevyyn. Säröilyt pyrkivät muodostumaan kohtisuoraan suurempaa pääjännityssuuntaa vastaan alueissa 28 ja 29 lasilevyllä. Keksinnön mukaisen lasilevyn säröilykuvio riippuu pääasiassa lasilevyssä vallitsevasta keskimääräisestä keskiosan vetojännityksestä, suurimmista pääjännityseroista alueilla 28 ja 29 lasilevyssä, ja vierekkäisten alueiden 28 ja 29 keskipisteiden välimatkasta. Tämä välimatka x on esitetty kuvioissa 8, 9 ja 10« Näitä tekijöitä, jotka määräävät täyttääkö lasilevy tai ei virallisia säröilystandardeja, ohjataan prosessiolosuhteiden avulla; pääasiassa kuvioiden 1 ja 2 korkeapainejäähdytyskehysten puhallusaukkojen 18 koon ja välimatkojen avulla tai kuvioiden 3 ja 4 mukaisten matalapaine!s-ten jäähdytyslaatikoiden puhallussuuttimien 23 koon ja välimatkojen avulla; jäähdytyskehysten tai laatikoiden välisen etäisyyden avulla; jäähdytyske-hyksiin tai -laatikoihin syötetyn ilman paineen avulla; ja euuripaineisten jäähdytyskehysten tapauksessa sen tavan avulla, jonka mukaan kehyksiä liikutetaan edestakaisin.

Jokaisessa lasilevyssä vallitseva keskimääräinen vetojännltys mitattiin edellämainitussa kirjoituksessa "jännitysmittaukset lämpökäsitellyissä lasilevyissä valosirontamenetelmän mukaan laser~lähdettä käyttäen" esitetyn menetelmän avulla. Tämän avulla saadaan mitta keskiosan vetojännitykselle, joka vallitsee lasilevyssä voimakkaasti karkaistua lasia olevien alueiden 26, vähemmän karkaistua lasia olevien alueiden 27 ja keskivahvasti karkaistua lasia olevien alueiden 28 ja 29 keskiarvoina.

Suurimmat pääjännityserot lasilevyn alueissa 28 ja 29 mitattiin Senarmont-menetelmän avulla, joka on esitetty kirjoituksessa "esitys Senar-mont-menetelmän käytöstä jännitysten mittaamiseksi lasissa"; H. Bavson, Journal of the Sooiety of Glass Technology, Toi. XLII, sivut 119T-124T.

Seuraavat taulukot ovat esimerkkejä keksinnön mukaan karkaistuista lasilevyistä valmistettuina kolmen menetelmän mukaan, joita kutsutaan menetelmiksi 1, 2 ja 3*

Menetelmä 1

Pystysuunnassa edestakaisin liikkuvia korkeapaineisia jäähdytyske-hyksiä käytettiin edelläesitetyllä tavalla kuvioihin 1 ja 2 viitaten jän- 60696 nitysten muodostamiseksi lasiin, kuten kuvan 8 yhteydessä on esitetty. Suuri- paineisten jäähdytyskehyeten aukkojen 18 kuvio oli suorakulmainen.

Jäähdytysaukkojen 18 läpimitta - 2 mm Jäähdytysaukkojen 16 vaakaetäisyys - 25 nun Jäähdytysaukkojen 18 pystyetäisyys 50 mm Jäähdytyskehyeten pystysuuntaisen, edestakaisen liikkeen amplitudi - 50 mm

Menetelmä 2

Kiinteitä, matalapaineista jäähdytyslaatikoita käytettiin kuvioiden 3 ja 4 yhteydessä esitetyllä tavalla muodostamaan jännityksiä lasiin kuvion 9 yhteydessä esitetyllä tavalla. Matalapaineisten jäähdytyslaatlkoi-den jäähdytyssuuttimien 23 kuvio oli dominonappulan 5 mukainen.

Jäähdytyssuuttimen 23 läpimitta 7 m Jäähdytyssuuttimien 23 vaakaetäisyys (etäisyys a, kuv. 3) - 34 mm Jäähdytyssuuttimien 23 pystyetäisyys (etäisyys b, kuv. 3) - 47 mm

Menetelmä 5 Käytettiin kuvioiden 1 ja 2 mukaisia korkeapaineisia jäähdytyskehyk-siä, joiden jäähdytysaukkojen kuvio oli neliömäinen, jännitysten muodostamiseksi kuvion 10 yhteydessä esitetyllä tavalla.

Jäähdytysaukkojen 18 läpimitta - 2 mm Jäähdytysaukkojen 18 vaaka- ja pysty- etäisyydet 32 mm Jäähdytyskehyeten ympyräliikkeen läpimitta - 80 mm

Jokaisessa seuraavassa taulukossa I, II ja III on verrattu menetelmien 1, 2 ja 3 mukaan valmistettujen lasilevyjen ominaisuuksia. Taulukoissa sarake "pääjännitysero" antaa pääjännitysten välisen eron alueilla, joissa tämä ero on suurin, kuten alueilla 28 ja 29 kuvioissa 8, 9 ja 10 esitetyissä lasilevyissä.

Sarake "välimatka x pääjännityseron omaavien alueiden välillä" antaa vierekkäisten alueiden 28 ja 29 keskipisteiden välisen etäisyyden X, joissa pääjännitysero on suurin ja joissa alueissa 28 ja 29, kuten kuvioissa 8, 9 ja 10 on esitetty, suurempien pääjännitysten suunnat ovat oleellisesti kohtisuorassa toisiaan vastaan.

*5 6 0 696 W»

c .¾ O ’<S f" M) o o <r co r<S

öS;S -e o co -m co es <r us es •h -p a

β « 3 φ d M

ή m p r------

PM O H :rtJ

-.¾ 0 0 3 (M US OOOvO

-S3 i.IS r- ON -a· CO C" ro OS (Τ'

.¾ .£ g CM ‘<S ΙΛ OS) CM f<S CM CSJ NS

M «0 3 PJ rt JS P ffl P

to OH _____ ho

roi--N >! H H Λ ^ M

«H _Q f| Ly v—> v_/ W v. _j '—) rt S ·° S^ « x ex ex 5^ ,i2 o co co co ή u -h a -h ro cm cm csj

-P -H :rt P. M CM CM CM t: Π E ti t£ U CM. CM CM

rt rt H Φ a ph s « r-—3· r—3" -pr

*3 ϋΐ ° _b r-.MT-CMr-.M

«H a H -P

!rt ;rt rt *h > K > m e__________

(O '—N

Xm -p a -h\ cm cm γμ <r o- ro co co SS (M CM C\J r~ r- . r-

'"S C S

£* rt :rt o

«h afl P

M Oh rt - rt

O -H

A! e m

Ai -H C p P rt asp _ __

ι-t θ · n ·ο^χ O O O O O O O O O

2 -H a O PN .... . ....

(2 5 τί τι oj J3 e- es cm s-- es cmc^o^cm rt « e ° se us us vo us us o us us vo

h ® © ® S

o M Ai P ---------- rt ·.

a o o ir\ -h

Bud OOOOOOUSUSUS

I ” -g sO v.0 M) US US US O- > O rt

us O

* rH Xi S

CM rH rt g bd w I I ---------- n i P :o lPt n o £ O O O cm O O us us us

A) Ai !0 rr\ Ό CM OS » · · O' NS O

rt O SO US US M) CO r· t<S <f US

ft A OH r- T- CM

X

SO C rt CM

•h *h 3 a a nm B -h \ rt rt rl rt i-3 H A _____ . ___________ ...... 1 ______ - h •P rH rt rt •H -P a rt

Ti® v~ r- <- CM CM CM NS NS NS

> a 1111____J_j__ 16 60696 ί r—I—I—I—I—I—I—^——rn—I—' a wj G ® :g <M uD ο Ο 1‘Λ o r- Γ) n o VO co g "g 3 <r VO CM \0 GO r- -C o- a aJ X ^ ^ •H ffl 3

ft O H

!d M C :aj β β :Β •H +· B flap p a ä OT o cH o o o CO o ir\ o o m o cm m

(\J i. 1 CM 0\ CO CM Pj vj CD IC\ CO (TO

CM CM ίΛ f'D V- CM CM l<\ CM CM ΜΌ ΓΛ 01 I ^-s •H fl 0----------------

5-S -.¾ o MMM H * H M* H

*P ·Η 5CÖ Pi ίβ Φ H O <·« v r« v r* v r' v > r ·>-*#> M rs > t r\

*H M M O 03 00 00 CO ---1 C Η CO ---1 Γ- H CC CM CM CM CM

I—I cö«—t +» cm cm cm cm t; ι: π ε £· l; c- u cm cm 'cm cm

ίΙ ccd a -H

t> x >· o c <* > mt ρ- <r p~ -σ

r (V- i- CM r ΓΜ \_ CM I

a

!>*M

+> a .

-H\ •Xi Cg T-3 β £ £ _ ® I® g cmcmcmcmcomdcovococococo ^ J® g CM C\J CM CM λ- r- r- v- d Ο Ή Λ «η a --------------- X -Η β 3 β a a p ι—ι a · a •f}'—^

3 «H a O PCM

E-f 5 33 o< tAOOOUDOOOiAOOO

a a a -p g · · · ι · · · · · · . < X a a a a -of vo cr> cm <! md op cm <r vo cr> cm o w -* >— mcrcmMDuMuDinMDuMmmvx) a •k · ' " " ' ' ' rn.mm.mm I —. ~ — ι i. - - — a

8-h I

o x ITS x +> h a

§M S

nj oooomuDLfDinoooo o a -H a c^c^c^c^-vovomdv-ooooo o o H id a t— r-r— T- ~ rH ¢0 >--- T- T- T- K\ M >>

. . Λ G

II φ Φ M 'ö ------------______

a I

p :o P +» ao 4* X >1 :o k\ SS b 9 moc-ooomminc'-oo ** M o^o i<d · · . - cm -ί σι co fl fl β a CM CM f<M f<D -CT CO CT> O CM CM CM CM ΙΟ h -h a a a T- v- b a a -w \ a a m a »

MM M Pi W

5¾ I

£ r- X-- r- r- CM CM CM CM fO ΚΛ «Λ fO

M +> a a r-t β a a > a x..-----...... .........——- 17 60696 ' ^ ο co ο <n o o m o c\j o v- o S :rt <T i/\ Oc in in m CJ (M <r VO cq k\ Ö Φ ;Λ r- _ •h·** a

O o p 0> rt AS •H m p Ph O H

:rt

M

0 :rt Π « :rt

Ti 9 >n o m m m o o o o o in o 9 S 3 c ‘ O c.0 t^- c Γ.) c - co ^ CO oi g S 3 T- n: ;n in h- cm im m r- cm cm in tn o h

Rl | ^ »il M -ö -uä o •-va'·^^'—

rt m 2 ** rt ω 03 C0 o CNfiKCXCX (M CM CM <M

e D H C S ^ 00 ™ c\; -h r.· -I -h c h c: CM CM CM CM

333 O X Γ: U lii Li Π t f· V.

H rt H +> Μβ :rt rt Ή C"-0 e·- c (XI n- n»

> H > ® C r—Cv, r (\jr (M v- CM

m -—··

XtM

^ a :rt dg

"χ trt'S' CM cv "CM CM vO VO CO M3 CO CO CO CO

pT-s CM CM CM CM ν~ r~ τ— γ~ φ :rt o M rH :n) H Ph rt t- rt O Ή wj «o «n -------- " 1

M -h SP

S S S 3 rH Θ · ® "»"V—'

3 rH Θ O pCM

E$ 3 3 3 o< cooooooooooo qj <S0}*P&5 · « · » « · * · · · · i ® ® ® ® in in o'' cm m m O'· cm m m σ\ cm 0 m >s > ' m m m co ininmco tn m m ό 01 Vk a * " i O *rl rt

O O AI

Ai 4» ή rt a k -p a a te *h / s o rt r-π a minminininininoooo

2 C^-OOOcDcOOMDOOOO

PN rH X r-T-r-T-

A C

* I rt S

W -ö __________;____

α I

p :o p +» OO 4» r-s

Λ AS -O rn rt o X O

* * h m aa a ® cm o o m m m in g cm o o in o •h -h rt a a r- <r en -3- · · · · m c^- o <r

e rt β -rt "'v. CM CM CM tn VO t'- CT\ O r- r- IM CM

CQ CO rH CO ^ ~— tl M P. w ^ 1 —.......... "

(S

^-^-v-v-cMCMCMCMmmmm 00 rt •rt +> a ® rH a rt rt i _______ > Θ ---1- 18 6 0 6 9 6

Kuvioissa 11 ja 12 on esitetty taulukon II tulokset 3 mmxn paksuisen lasilevyn suhteen. Kuviossa 11 osasten lukumäärä 5 cm x 5 cm suuruisessa neliössä on piirretty keskimääräisen keskiosan vetojännityksen suhteen ehjässä lasissa. Osasten lukumäärä minimi- (50) ja maksimi- (300) rajat määritettyinä ehdotetun EEC-standardin mukaan on esitetty vaakasuuntaisina katkoviivoina. Käyrä A esittää suurinta osasten lukumäärää ja käyrä B esittää pienintä osasten lukumäärää, mitkä käyrät osoittavat, että ehdotetun EEC-standardin asettamat vaatimukset suurimman ja pienimmän osasten lukumäärän suhteen ovat täytetyt kaikille keekiosan vetojännityksen arvoille minimistä 55»5 MN/m2 maksimiin 59,5 MN/m2 asti.

Kuviossa 12 jokaisen taulukon II rikkoutuneen lasilevyn sisältämien sälöjen lukumäärä on piirretty ehjän lasin keskimääräisen keekiosan veto-jännityksen suhteen· Voidaan havaita, että sälöjä esiintyy vain rikkoutuneissa lasilevyissä, joiden keskimääräisen keskiosan vetojännityksen arvot Λ ovat pienempiä kuin 55 MN/m · Sälöjä ei esiinny rikkoutuneissa lasilevyissä, Λ joiden keskimääräinen keskiosan vetojännitys on alueella 55,5 MN/m - 59,5 MN/m mitkä levyt, kuten kuviossa 11 on esitetty,täyttävät ehdotetun EEC-standardin asettamat vaatimukset pienimmän ja suurimman osasten lukumäärän suhteen.

Brittiläisen standardin BS 5282 sallimat pienin (40) ja suurin (400) osasten lukumäärä 5 cm x 5 cm suuruisessa neliössä on esitetty kuviossa 11 vaakasuuntaisten piste-viiva-katkoviivojen avulla. Lasilevyt, joiden keskimääräinen keskiosan vetojännitys on alueella 54 MN/m2-62 MN/m2, täyttävät brittiläisen standardin asettamat vaatimukset. Kuvio 12 esittää, että sälöjä, jotka ovat pitempiä kuin 6 om, el esiinny lasilevyjen säröilykuviossa keski- Λ osan vetojännityksen ollessa suuremman kuin 55 MN/m . Täten lasilevyt, joi- O o den keskiosan vetojännitys on alueella 55 MN/m -62 MN/m , täyttävät brittiläisen standardin asettamat vaatimukset.

Tämä alue on leveämpi ja helpommin kaupallisesti käsiteltävä kuin 58

O O

MN/m -59,5 MN/m oleva alue, missä kuten kuvioiden 6 ja 7 yhteydessä on esitetty, on välttämätöntä toimia brittiläisen standardin vaatimusten täyttämiseksi karkaistaessa tasaisesti 3 mmtn paksuista lasilevyä tavanomaisten ilmakarkaisumenetelmien avulla.

Kuvioissa 13 ja 14 on esitetty taulukkojen I ja II tulokset 2,5 mm ja 3,5 mm paksujen lasilevyjen suhteen karkaistuina keksinnön mukaisesti. Kuviossa 13 osasten lukumäärä 5 om x 5 cm suuruisessa neliössä jokaisessa lasilevyssä on esitetty ehjän lasin keskimääräisen keskiosan vetojännityksen suhteen.

Viiva esittää suurinta osasten lukumäärää sekä 2,5 mmm että ^ 6 0 6 9 6 3.5 mm:n lasilevypaksuuksille, viiva B1 esittää pienintä osasten lukumäärää p 2.5 ma:n paksuisessa lasilevyssä ja viiva B esittää pienintä osasten lukumäärää 3,5 mm:n paksuisessa lasilevyssä. Ehdotetun EEC-standardin asettamat rajat sekä brittiläisen standardin asettamat rajat pienimmällä ja suurimmalle osasten lukumäärälle on esitetty.

Ehdotetun EEC-standardin vaatimukset osasten lukumäärän suhteen 2,5 mm:n paksuisessa lasilevyssä täytetään, jos sen keskimääräinen keskiosan vetolujuus on alueella 56 MN/m2-59,5 MN/m2.

Kuviossa 14 on piirretty taulukkojen I ja II 2,5 mm:n ja 3,5 mm:n paksuisissa lasilevyissä esiintyvien sälöjen lukumäärä levyjen rikkoutuessa ehjän lasin keskimääräisen keskiosan vetolujuuden suhteen. Sälöjä esiintyy rikkoutuneessa 2,5 mm:n paksuisessa lasilevyssä, jos keskiosan vetojännitys on pienempi kuin 57 MN/m , mikä arvo on alueen 58 MN/ra -59,5 ΜΝ/πΓ ulkopuolella, millä alueella olevilla keskiosan vetojännityksen arvoilla voidaan täyttää ehdotetun EEC-standardin vaatimukset.

Brittiläisen standardin vaatimukset osasten lukumäärän suhteen voidaan täyttää 2,5 mm:n paksuisilla lasilevyillä, joiden keskimääräinen keski- O o osan vetojännitykset ovat alueella 56,5 MN/m -62 MN/mc ja kuvio 14 osoittaa, että Bälöjä ei esiinny suurimmassa osassa näitä lasilevyjä niiden rikkoutuessa, koska keskiosan vetojännityksen minimiarvo, jolla sälöjä muodostuu on jälleen 57 MN/m2.

Kuvio 13 osoittaa 3,5 mm:n paksuisen lasilevyn tapauksessa, että ehdotetun EEC-standardin vaatimukset osasten lukumäärän suhteen täytetään kaikilla alueella 54,5 MN/m2-59,5 MN/m2 olevilla keskiosan vetojännityksen arvoilla. Kuvio 14 osoittaa, että sälöjä ei esiinny näissä lasilevyissä niiden särkyessä, koska keskiosan vetojännityksen raja-arvo, jolla sälöjä muodostuu, on 55 MN/m .

Kuvio 13 osoittaa myös, että 3,5 mm:n paksuilla lasilevyillä brittiläisen standardin vaatimukset osasten lukumäärän suhteen täytetään keski- 2 2 osan vetojännityksen ollessa alueella 53 MN/m -62 MN/m . Kuvio 14 osoittaa, että keskiosan vetojännityksen raja-arvo sälöjen muodostumiselle näihin Λ lasilevyihin on 52 MN/m , jolloin lasilevyissä ei niiden särkyessä esiinny sälöjä.

Taulukkojen tulosten perusteella on ilmeistä, että lasilevyjen tapauksessa, jolloin niiden paksuudet ovat alueella 2,5-3,5 mm, ehdotetun EEC-standardin vaatimukset pienimmän ja suurimman osasten lukumäärän suhteen täytetään karkaistaessa lasilevyjä keksinnön mukaisesti niin, että niiden 2 keskimääräinen keskiosan vetojännitys on alueella korkeintaan 59,5 MN/m 2 kaikille välillä 2,5-3,5 mm oleville lasipaksuuksille ja vähintään 56 MN/m 20 6 0 6 9 6 2,5 mm:n paksuiselle laeille muuttuen kääntäen lasin paksuuden suhteen niin Λ että minimiarvo 5*5 mm:n paksuiselle lasille on 54,3 MN/m .

Näissä lasilevyissä ei myöskään yleensä esiinny sälöjä niiden rikkoutuessa.

Arvot osoittavat myös, että brittiläisen standardin no. BS 5282 vaatimukset suurimman ja pienimmän osasten lukumäärän suhteen täytetään karkaisemalla 2,5-5»5 nmm paksuisia lasilevyjä keksinnön mukaisesti siten, että keskimääräinen keskiosan vetojännitys on korkeintaan 62 MN/m kaikille välillä 2,5-5,5 nm olevissa lasilevyissä ja vähintään 56,5 MN/m2 2,5 mmsn paksuiselle lasilevylle muuttuen kääntäen paksuuden mukaan siten, että mini-miarvo 3,5 mm:n paksuiselle lasilevylle on 53 MN/m .

Jälleen ei näissä lasilevyissä yleensä esiinny sälöjä niiden rikkoutuessa.

Taulukkojen I, II ja III esimerkit osoittavat, että lasilevyjen alueilla joissa pääjännitykset ovat erisuuria, suurimmat pääjännityserot ovat alueella 8 MN/m2-25 MN/m2.

Taulukkojen I, II ja III esimerkit osoittavat myös, että lasilevyn vierekkäisten alueiden, joissa pääjännitykset ovat erisuuret ja joissa pää-jännitysero on suurin, väliset etäisyydet ovat alueella 17-28 mm mitattuina tällaisten vierekkäisten alueiden keskipisteiden mukaan. Käytännössä on havaittu, että näiden alueiden väliset etäisyydet voivat olla 15-30 mm.

Jos lasia jäähdytetään kuvioiden 1 ja 2 mukaisten korkeapaineisten jäähdytyskehysten ympyrän kehää seuraavan edestakaisen liikkeen mukaan menetelmän 3 avulla, jäähdytyskehyksiä ja siten kehyksistä saatavia jäähdytys-suihkuja voidaan pitää kiinteinä etukäteen määrätty aika jäähdytyksen aikana. Kiertoliikettä voidaan viivästyttää 1 tai 2 sekuntia jäähdytysjakson alkamisesta. Tämän on havaittu lisäävän keskimääräistä keskioean vetojännitystä ja pääjännityseroa ja eräissä suoritetuissa kokeissa havaittiin kasvua pienimmässä osasten lukumäärässä kuitenkin ilman merkittävää muutosta suurimmassa osasten lukumäärässä.

Näissä kokeissa karkaistiin kooltaan 800 x 800 mm olevia, 3 mm:n paksuisia lasilevyjä kuvioiden 1 ja 2 mukaisten jäähdytyskehysten avulla.

Jäähdytyskehysten ominaisuudet olivat seuraavat: Jäähdytysaukkojen 18 läpimitta - 2 mm Jäähdytysaukkojen 18 vaaka- ja pystyetäisyys - 32 mm Jäähdytyekehysten kiertoliikkeen halkaisija - 32 mm Jäähdytyskehyksiin syötetty ilmanpaine - 248x10^ N/m2 Jäähdytyskehysten välinen etäisyys - 84 mm 2i 6 0 6 9 6

Karkaistiin kaksi lasilevyä, ensimmäinen, lasilevy A, käyttäen kehysten kiertoliikettä kokö 12 sekuntia pitkän jäähdytysjakson ajan ja toinen, lasilevy B, käyttäen 1 sekunnin viivettä kiertoliikkeen aloittamisessa 12 sekunnin jakson alussa.

Levyjen ominaisuudet olivat seuraavat:

Lasi Keskimääräinen Pääjännitys- Välimatka x Maksimi Minimi keskiosan veto- ero (MN/sr) pääjännitys- osasluku osasluku jännitys eron omaavien (MN/ra ) alueiden vä- _Iillä (mm)_ A 56,5 17,0 23 352 46 B 58,1 26,0 23 347 85 Nämä tulokset osoittavat, että säätämällä jäähdytyssuihkujen kiertoliikkeen aikaan jäähdytysjakson aikana voidaan säätää jännityksen jakautumista lasilevyyn ja säröilyominaisuuksiin etukäteen määrätyissä rajoissa.

Vaihtoehtoisesti suihkuja voidaan kierrättää ensin 0,5 sekuntia lasin pinnan "asettumista" varten ja pitää niitä sitten paikallaan 1 tai 2 sekuntia tai kauemmin ja käyttää kiertoliikettä haluttaessa jäähdytysjakson loppuosan ajan.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistettujen ja kuvioissa Θ, 9 ja 10 esitettyjen lasilevyjen voimakkaasti karkaistua lasia olevien alueiden 26 jakautuminen on säännöllinen ja ovat ne tasaisesti sijoittuneet heikommin karkaistua lasia olevien alueiden 27 väliin. Näiden alueiden koko voi vaihdella etukäteen määrätyllä tavalla levyn eri osissa ja jakauma ei tällöin ole säännöllinen. Tämä tarkoittaa, että pääjännitysero on erilainen eri välialueissa 26 ja 29 levyllä. Näillä vaihteluilla on paikallisia vaikutuksia levyn säröytymiseen ja voidaan niitä käyttää muodostamaan erilaisia säröilyominaisuuksiä levyn eri kohtiin.

Tällaista kiertoliikeen ajan säätöä jäähdytyssuihkujen käytössä koko-naisjäähdytyejakson aikana voidaan käyttää myös jäähdytettäessä lasilevyä suuripaineisten jäähdytyskehysten pystysuuntaisen edestakaisen liikkeen avulla kuten menetelmässä 1.

Claims (9)

1. 22 60696 Pat entt i vaat imuks et
2. 1. Lasilevy käytettäväksi moottoriajoneuvon sivu- tai takalasina, jonka paksuus on 2,5-3,5 mm ja joka levy rikkoontumisen yhteydessä esiintyvien yli 6 cm pitkien säröjen syntymisen estämiseksi on differentiaalisesti karkaistu niin, että lasilevyyn muodostuu voimakkaammin karkaistua lasia olevien alueiden jakauma vähemmän karkaistua lasia olevien alueiden väliin siten, että lasilevyllä on vierekkäisten alueiden jakauma, jossa lasin tasossa vaikuttavat pääjännitykset ovat erilaiset, tunnettu siitä, että keskimääräinen keskiosan vetojännitys lasilevyssä yli enemmän ja vähemmän karkaistujen aluei- den jakauman on alueella, jonka maksimi on 62 MN/m kaikille lasipaksuuksille 2 välillä 2,5-3,5 mm, jonka minimi on 56,5 MN/m 2,5 mm:n paksuiselle lasille 2 ja jonka minimi muuttuu kääntäen paksuuden mukaan siten, että se on 53 MN/m 3.5 mm:n paksuiselle lasille, että pääjännitysero ainakin joissakin vierekkäi- 2 sissä alueissa on suurimmillaan alueella 8-25 MN/m ja että vierekkäisten alueiden (28,29), keskikohtien välinen etäisyys (x) on alueella 15-30 mm, joissa vierekkäisissä alueissa (28, 29) suuremmat pääjännitykset vaikuttavat eri suuntiin.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lasilevy, tunnettu siitä, että keskimääräinen keskiosan vetojännitys lasilevyllä on alueella korkeintaan 2 2 59.5 MN/m kaikille lasipaksuuksille välillä 2,5-3,5 mm ja vähintään 58 MN/m 2.5 mm:n paksuiselle lasilevylle muuttuen kääntäen paksuuden mukaan siten, että se on vähintään 5^,5 MN/m 3,5 mm:n paksuiselle lasille.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lasilevy, tunnettu siitä, että mainittujen voimakkaammin karkaistujen alueiden jakauma on säännöllinen ja ne ovat tasaisesti sijoittuneet vähemmän karkaistujen alueiden väliin. k. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen moottoriajoneuvon sivu-tai takalasina käytettävän 2,5-3,5 mm paksun lasilevyn valmistamiseksi, jolloin rikkoutumisen yhteydessä esiintyvien yli 6 mm pitkien sälöjen syntymisen estämiseksi lasilevyyn muodostetaan aluejakauma jäähdyttämällä maksiminopeudella siten, että lasilevyn väliinjääviä alueita jäähdytettään samanaikaisesti minimi-nopeudella, jolloin lasilevyyn muodostuu alueiden jakauma, joissa lasilevyn tasossa vaikuttavat pääjännitykset ovat erisuuria, tunnettu siitä, että säädetään mainittua maksiminopeutta ja lasilevyn maksiminopeudella jäähdytettävien alueiden kokoa ja niiden välisiä etäisyyksiä siten, että lasilevyyn muodostuu keskimääräinen keskiosan vetojännitys, joka on alueella enintään
5. 62 MN/m kaikille välillä 2,5-3,5 mm oleville lasipaksuuksille ja vähintään 2 56.5 MN/m 2,5 mm paksulle lasille muuttuen kääntäen lasilevyn paksuuden mukaan 2 60696 niin, että minimiarvo 3,5 mm:n paksuiselle lasille on 53 MN/m", pääjännityseron 2 2 ainakin joissakin alueissa ollessa korkeintaan alueella 8 MN/m -?5 MN/m , suurempien pääjännitysten vierekkäisissä alueissa, joissa pääjännitysero on maksimi, ollessa eri suuntaisia ja mainittujen vierekkäisten alueiden keskipisteiden välisen etäisyyden ollessa alueella 15_30 mm.
6. 5. Patenttivaatimuksen U mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytys suoritetaan kohdistamalla jäähdytyssuihkuja lasilevyyn ja muodostamalla jäähdytyssuihkuihin pystysuuntainen edestakainen liike mainitun aluejakauman muodostamiseksi lasilevyyn, joissa alueissa jäähdytys suoritetaan maksiminopeudella.
7. 6. Patenttivaatimuksen ^ mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytys suoritetaan suuntaamalla jäähdytyssuihkuja lasilevyyn ja saattamalla jäähdytyssuihkut edestakaiseen kiertoliikkeeseen mainitun aluejakauman muodostamiseksi lasilevyyn, joissa alueissa jäähdytys suoritetaan maksiminopeudella.
8. 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyssuihkuj a pidetään palkeillaan etukäteen määrätty aika jäähdytysjakson aikana.
9. 8. Patenttivaatimuksen 1+ mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytys suoritetaan kohdistamalla paikallaanolevia jäähdytyssuihkuja lasilevyyn mainitun aluejakauman muodostamiseksi lasilevyyn, joissa alueissa jäähdytys suoritetaan maksiminopeudella. 60696 2k % Vi"