DE1696051C - Sicherheitsglasscheibe, insbe sondere Windschutzscheibe fur Kraft fahrzeuge, aus einer Sihkatglas scheibe und einer auf denen Stoßseite sitzenden, mit der Silikatglasscheibe verbundenen Kunststoftscheibe - Google Patents

Description

_Prfinduns betrifft eine Sicherheitsglasscheibe, Die Erfindungoeuun ^^ _{för K}raiifahr-

^°^f ^^liUkatglasscheibe und einer zeuge £^{e 3}J^_{6n Kunsts}toffscheibe besteht. ^Stocheiben werden heute zwei vervon Sicherheiteglas verwendet, nam-Snntes »Einscheibens.cherhe.ts-JSS^SL »Verbundsicherheitsglas« ^ ™teSSSriieiteglas ist vorgespanntes Glas, . f"^,fgje.flächenschichten eine Druckvordas in ^semen ^™ _{d ch eine} Zugvorspannung spannung aufw«*die^ ^.^^ _gehalten

^ die mit

Zwischenschicht aus smd.

?_B^_i^^_ijrf2S!g teRÜ. W ein einer P^™ wincfschutzscheibe aus E.nsche.-

^^se f^" ^ geschleudert, dann zerbncht d,e ShHhe bei dneT Auftreff geschwindigkeit des Kop es Scheh tat eine^u 8 _{ab info},_{ge de o}.

Jes Insassen J°ⁿ « _{Der Bruc}hvorgang erfolgt

kalen ^B«^"^nsC„ |_ereits etwa 1 Millisekunde ^ Kopfes mit der Windschutz-

^₁Jr fjKJSsttodig zerbrochen und der Kopf »h«be ist di«e voHrtan g ^.^ _Venöge

des nsassen fre gegeD , _{ken lnfo},_{ge dieser}

krafte mehr auf den^N ^_nwirkungsdauer der Ver- ^ kurz.η ^ _{gf Jeü d}

des Körpers durch die W.nd-

^SÄ5SS«ibe nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffscheibe aus einer 0,2 bis 1 mm d.cken Fohe aus aπlOφhem Polyamid einer aromatischen bifunktioneilen Säure, insbesondere Terephthalsäure, und einem aliphatischen alkylsubstuu.erten bifunktionellen Amin, insbesondere Hexamethylendiamin, besteht. ,

7. Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß d.e Kunststoffscheibe aus einer 0,2 b.s "im d.cken Scheibe aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid besteht.

45 Auch V<rbundJ«J^J_indi _k,._iten ab durch-Λ""™ gfcke der Polyvinylbutyralzw.- ^J^ ^_n Q^_{38 mm}, wie sie bisher allgemein

^M^J'J^h^ ^V°_de ^U;_{r[olgt be}i einer Umgebungstem- verwendet wurde, erto^g _{Durchstoß des h}.

Ρ^"^_ο°"^ί ei tier Auftreffgeschwindigkeit des κΐ^η SwV25 bfe 30 knVh ab. Die Folge eines Kopfes von ^etwa ^ZJ Di bdihhitsglas

⁵⁵

Silikatglasscheibe und Kunststoffscheibe mittels einer elastischen Klebeschicht miteinander verbunden sind, die die in dem Temperaturbereich von -20 bis +40°C infolge der unterschiedliehen Wärmeausdehnung von Glas und Kunststoff auftretenden Spannungen aufnimmt.

9. Sicherheitsglasscheibe nach einem oder mchreren der Ansprüche 1 b.s 8, dadurch gekc inzeichnet, daß die Glasscheibe entlang dem Umfang der Kunststoffscheibe auf ihrer Oberfläche mit einer Sollbruchlime verschen ist.

verbundsicherheitsg der außerordentlich pe- »Halskrause«, d.h. e.nes Χ_ΚΗ die Butyralfolie festgehalte-„J_r Ssoiiuer am Rand der Durchbruchstelle, die Eh?^laS _Zu^PhtSensgef_ähr,ichen Schnittverletzungen

fuhren tonnen. _{Durchstoßens zu} verringern,

Um d.e Gefahr "*™ _{Dicke der Rutyral}.

60 t«™"*™?*™*™^'^ erst bei etwa der

schich -™ ^ν«^ ihwindigkeit, nämlich von etwa ^oppd η Aujreffge chwma g . ^ _W|nd>chiilz.

45 km/h ab ^du^Jg _{wirdi wird durch} eine ^e^.cht dj^jjg _{w zu vierma}, _{mehr von}

65 ^^lchc ^ ™_h* Ε_ηΡ™_β des menschlichen Körpers ^ΓΓη? Windschutzscheibe mit einer _yralschicht.

Im Gegensatz zu den Einscheibensicberheitsglasscheiben, bei denen die Einwirkungsdauer der Stoßkräfte unterhalb von 1 msec liegt, ist die Einwirkungsdauer der Stoßkräfte bei den Verbundglasscheiben infolge der plastischen Deformation der Butyralzwischenschicht unvergleichlich länger. Sie erreicht Werte bis zu 160 msec.

Für die beim Aufprall eines Insassen auf die Windschutzscheibe auftretenden innereu Verletzungen bt jedoch, wie man heute weiß, neben der Höhe der Viirzögerungskräfte die Einwirkungsdauer dieser Kräfte von entscheidender Bedeutung. Dabei werden um so geringere Verzögerungskräfte ertragen, je langer diie Einwirkungsdauer dieser Kräfte ist

Di<; verschiedenen menschlichen Organe haben dabei eine unterschiedliche Widerstandsfähigkeit (Toleranzgrenze) gegen verformende Kräfte und deren Einwirkungsdauer. Die bisher in der Fachwelt am meisten bekannten Arbeiten über die Beanspruchungen und Verletzungen des menschlichen Kopfes bei einem Aufprall mit der Stirn auf harte Platten gehen auf L. M. Patrick, Departement of Engineering Mecwanics der Wayne State University zurück. Sie sind unter anderem in der Druckschrift »Human Tolerance to Impact — Basis for Safety Design* veröffentlicht worden. In dieser Veröffentlichung hat L. M. Patrick auf Grund seiner Versuchsergebnisse für mittelschwere Gehirnerschütterungen eine TcIeranzkurve für die zulässigen effektiven Verzögerungen in Abhängigkeit von der Einwirkungsdauer aufgestellt Diese Kurve zeigt bereits deutlich, welch grolie Bedeutung der Einwirkungsdauer der Verzögerungskräfte für Gehirnerschütterungen zukommt.

Es ist ebenfalls bekannt, daß bei Autounfällen auch lebensgefährliche Halswirbel Verletzungen auftreten, die durch die Beanspruchung der Halswirbelsäule beim Stoß des Kopfes auf die Windschutzscheibe hervorgerufen werden können. Genauere Untersuchungen über die Widerstandsfähigkeit der Halswirbelsäule bei einem Aufprall des Kopfes auf die Windschutzscheibe und über das Verhalten der verschiedenen Sicherheitsgläser im Hinblick auf Verletzungen der Halswirbelsäule waren jedoch bisher nicht bekannt.

Es wurde nun gefunden, daß Sicherheitsglasscheiben mit langen Stoßzeiten, also insbesondere die bekannten Verbundglasscheiben, bereits bei verhältnismäßig geringen Auftreffgeschwindigkeiten zu lebensgefährlichen Verletzungen der Halswirbelsäule führen können und daß andererseits die Toleranzgrenze fur makroskopische Halswirbelverletzungen wesentlich unterhalb der bereits erwähnten Toleranzgrenze für Gehirnerschütterungen liegt (D. Ziffer, F. Bruckner und R. Heηn: »Das Verhalten der Halswirbelsäule in Verbindung mit der Schädelbasis und der oberen Brustwirbelsäule bei Stürzen auf Sicherheitsglas für Automobilfrontscheiben (Einscheibensicherheitsglas— Verbundsicherheitsglas)«, Zentralblatt für Verkehrsmedizin, Verkehrspsychologie und angrenzende Gebiete, (Dezember 1967).

Wie sich bei diesen Untersuchungen herausgestellt hat, werden die Verletzungen der Halswirbelsäule dadurch hervorgerufen, daß diese bereits bei relativ niedrigen Auftreffgeschwindigkeiten in gefährlichem Umfang auf Biegung bzw. Knickung beansprucht wird. Beim Aufprall des Kopfes auf eine Windschutzscheibe aus Verbundglas beult sich diese nämlich nach dem Bruch der Glasscheiben infolge der Deformation der Butyralzwischenschicht an der Auftreffstelle aus, und der Kopf wird dadurch in seiner Lage fixiert Anschließend schiebt sich die Körpermasse fortschreitend nach. Da aber die Körpennässe im wesentlichen, unterhalb des Kopfes liegt und der Kopf in seiner Lage fixiert ist, kommt es innerhalb des Stoßvorganges außer zu den gefährlichen Stauchungen in der Halswirbelregion zu einer erheblichen Verbiegung der Halswirbelsäule, die die erwähnten

ίο schweren Schaden zur Folge hat

In welchem Maße die Widerstandsfähigkeit der Halswirbelsäule unter diesen Umständen geringer ist als die Widerstandsfähigkeit der Gehirnmasse gegen Gehirnerschütterungen, geht aus folgenden Zahlen hervor: Während bei einer Einwirkunpdauer von 10 msec die Toleranzgrenze für Gehirnerschütterungen nach L. M. Patrick bei etwa 320kp_e„ liegt (die von L. M. Patrick in Beschleunigungen angegebenen Werte wurden durch Multiplikation mit der mitt-

ao leren Schädelmasse von 4,5 kg in kp umgerechnet), wird nach den Versuchen von D. Ziffer bei einem die gleiche Zeit dauernden Stoß auf die Windschutzscheibe die Halswirbelsäule bereits bei etwa 160 kp,,,, schwer geschädigt. Bei einer Einwirkungs-

»5 dauer der effektiven Stoßkräfte von 50 msec liegen die Toleranzgrenzen für Gehirnerschütterungen nach L. Vf Patrick bei etwa 22OVn_e?f, für Schädigungen der Halswirbelsäule dagegen schon bei 50 kp,.„. Diese Werte gelten für makroskopische Schäden an der Halswirbelsäule, wie z. B. angerissene Zwischenwirbelscheiben. Sie liegen noch niedriger, wenn man auch mikroskopische Schäden berücksichtigt, die ebenfalls lebensgefährlich sein können.

Durch die Erfindung soll eine Sicherheitsglas scheibe, und zwar insbesondere eine Windschutzscheibe geschaffen werden, die dieser neuen Erkenntnis Rechnung trägt u id die damit bei einem Aufprall des menschlichen Körpers auf die Windschutzscheibe eine erhöhte Sicherheit gegen Verletzungen bietet. Neben der Verringerung der Gefahr von inneren Verletzungen soll bei der neuen Windschutzscheibe auch die Gefahr von Schnittverletzungen durcli den Kontakt mit Glassplittern sicher vermieden werden.

Die Erfindung geht also aus von einer Sicherheitsglasscheibe, insbesondere Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge, aus einer Silikatglasscheibe und einer auf deren Stoßseite sitzenden, mit der Silikatglasscheibe verbundenen Kunststoffscheibe und kennzeichnet sich dadurch, daß die Kunststoffscheibe gegenüber der Silikatglasscheibe kleinere Abmessungen aufweist, daß sie wenigstens auf dem größeren Teil ihres Umfanges nicht im Rahmen eingespannt ist und die Befestigung der Sicherheitsglasscheibe an dem überstehenden Rand der Silikatglasscheibe erfolgt ist, und daß die Kunststoffscheibe aus einem nicht spröden, vorzugsweise thermoplastischen Werkstoff besteht, der im Temperaturbereich von —20 bis f 4O⁰C eine Kerbschlagzähigkeit nach DIN 53453 von mehr als 5 kp · cm/cm² und eine Zugfestigkeit nach DIN 53455 (O.IVo-Dehnungsgrenze) von mehr als 200 kp/cm² aufweist.

Die Dicke der KunslstolTscheibe richtet sich im wesentlichen nach der Zugfestigkeit und Dehnung des Materials und soll J mm nicht überschreiten, weil dann durch die größere Masse der Scheibe die Stoßkräfte auf ungünstige Werte ansteigen.

Die Wirkungsweise einer Windschulzscheibe mit

5 ^ 6

diesen Merkmalen bei einem Aufprallunfall ist wie Schlagzähigkeit und die Zugfestigkeit des Kunststofffolgt: Unter der Voraussetzung, daß die Auftreffge- materials sind erfindungsgemäß erforderlich, damit sichwindigkeit des Kopfes für die Bruchauslösung die beim Stoßvorgang auftretenden hohen Verforder Silikatglasscheibe ausreicht, also wenigstens etwa mungsgeschwindigkeiten . und Zugbeanspruchungen 10 bis 15 km/h beträgt, ist die Silikatglasscheibe in- S von der Kunststoffscheibe ausgehalten werden, ohne nerhalb einer Zeitspanne von weniger als 1 msec nach daß diese zerbricht bzw. sich zu sehr plastisch verdem-Kontakt des Kopfes mit der Windschutzscheibe formt. Werden diese Grenzen eingehalten, dann erinfolge der lokalen Durchbiegung an der Auftreff- folgt selbst bei den höchsten praktisch vorkommenstelle des Kopfes zerbrochen. Da die Kunststoff- den Auftreffgeschwindigkeiten kein Durchstoßen der scheibe nicht im Rahmen eingespannt ist und die io Scheibe mehr. Neben der Auslösung wird dadurch oben angegebenen Mindesteigenschaften aufweist. auch jeder direkte Kontakt zwischen dem menschwird sie von dem Kopf nicht durchstoßen. Vielmehr liehen Körper und den Glaskanten sicher vermieden, geht von der Auftreffstelle des Kopfes eine Defor- Die angegebene Dimensionierung der Silikatglasmationswelle aus, die sich in dem Verbund aus scheibe gibt auf der anderen Seite Gewähr dafür, daß Kunststoffscheibe, Kleber und Glas ausbreitet. So- 15 diese bereits bricht, bevor die Verzogerungskräfte bald diese Deformationswelle den Rand der Wind- beim Aufprall gefährliche Werte annehmen,
schutzscheibe erreicht, wird die zerbrochene Silikat- In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung glasscheibe in ihrer Gesamtheit aus ihrer Einfassung kann bei einer mit einer aus nicht vorgespanntem gelöst. Diese Lösung aus ihrer Einfassung, im fol- Glas bestehenden Scheibe zusammengesetzten Windgenden auch mit »Auslösung« bezeichnet, ist in so schutzscheibe die Glasscheibe entlang dem Umfang jedem Falle nach einer Zeitspanne von 25 msec er- der Kunststoffscheibe mit einer Sollbruchlinie, beifolgt. Nach dieser Auslösung wirken keine gefähr- spielsweise einer in der Glasoberfläche angebrachten liehen Verzögerungskräfte mehr auf den Kopf ein, Kerbe, versehen sein, wodurch der Abschervorgang denn es ist anzunehmen, daß in dem Augenblick, in an dieser Stelle erleichtert wird,
dem die Silikatglasscheibe vollständig gelöst ist, der 35 Aufbau und Vorteil der neuen Sicherheitsglas-Teil der Windschutzscheibe in der Umgebung des scheibe werden an Hand der Zeichnung näher er-Stoßpunktes auf die Eigengeschwindigkeit des Kopfes läutert, und zwar zeigt
zu diesem Zeitpunkt beschleunigt ist. F i g. 1 den grundsätzlichen Aufbau und

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel besteht Fig.2 einen^ Vergleich mehrerer Kraft-Zeit-Kur-

die Silikatglasscheibe aus gekühltem, d. h. im we- 30 ven bei Stoßversuchen auf verschiedene Sicherheits-

sentlichen spannungsfreiem Silikatglas in einer Dicke glastypen.

von 2 bis 8 mm und vorzugsweise 2,5 bis 6 mm. Wie aus F i g. ersichtlich, wird die dem Stoß ab-Bei dieser Ausführung erfolgt die Auslösung da- gewandte Seite der neuen Scheibe, also im Falle einer durch, daß die Kunststoffscheibe die Silikatglas- Windschutzscheibe die Außenseite, durch die SiIischeibe, die bereits 1 msec nach Beginn des Stoßes 35 katglasscheibe 1 gebildet, die entlang ihrem Umfang zerbricht, gewissermaßen an ihrer Einfassung ab- im Rahmen 2 gehalten ist. Auf der dem Stoß zugeschert, wenn die von dem Auftreffpunkt ausgehende wandten Seite sitzt die Kunststoffscheibe 3. Sie endet, Deformationswelle den Rand der Kunststoffscheibe vorzugsweise auf ihrem gesamten Umfang, unmittelerreicht. Die Untersuchungen haben gezeigt, daß die bar vor der Einfassungsnut für die Silikatglasfür dieses Abscheren der Silikatglasscheibe notwendi- 40 scheibe 1, so daß sie im Gegensatz zu dieser nicht gen Kräfte wider Erwarten keine wesentliche zusatz- eingespannt ist.

liehe Belastung für den Kopf und die Halswirbel- Mit der Silikatglasscheibe 1 ist die Kunststoffsäule darstellen und daher ungefährlich sind, wenn scheibe 3 mit Hilfe einer geeigneten Klebeschicht 5 die Abscherung in genügend kurzer Zeit erfolgt, verbunden. Dabei ist die Klebeschicht zweckmäßig d. h., wenn die Verformungswelle schnell genug den 45 so beschaffen, daß sie innerhalb des geforderten Rand der Scheibe erreicht. Die Ausbreitungsge- Temperaturbereiches die mechanischen Spannungen schwindigkeit der Verformungswelle aber ist unter abfängt, die durch die unterschiedliche Wärmeausanderem eine Funktion des Elastizitätsmoduls bzw. dehnung von Glas und Kunststoff entstehen,
des Schubmoduls sowie der Dicke der Schichten und Auf Grund der erfindungsgemäß angegebenen der Reflexionsverhältnisse an den Grenzflächen der 50 Mindestwerte für die mechanischen Eigenschaften verschiedenen Schichten. des für die Kunststoffscheibe 3 verwendeten Werk-

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel besteht stoffes kann dieser unter den bekannten Kunst-

die Silikatglasscheibe aus vorgespanntem Glas in stoffen ausgewählt werden. Beispielsweise werden

einer Dicke von 2,5 bis 6 mm. Bei dieser Ausfüh- diese Bedingungen erfüllt von einer 0,25 mm dicken

rungsform wird die Auslösung der Silikatglasscheibe 55 Folie aus Polyterephthalsäureäthylenglykolester,

am Rand durch den Bruch der vorgespannten Scheibe einer 1 mm dicken Folie aus hochmolekularem, ther-

begünstigt, und zwar durch die infolge der Vorspan- moplastischem Polycarbonat aromatischer Dihy-

nung eingefrorene Energie, die beim Bruch frei wird droxyverbindungen, insbesondere Bisphenylolalka-

und die Glasscheibe bis zum Rand hin in kleine nen, einer 0,25 mm dicken Folie aus amorphem

Krümel zerfallen läßt, wobei die Bruchausbreitungs- 60 Polyamid einer aromatischen bifunktionellen Säure,

geschwindigkeit 1500 m/sec beträgt. Auch in diesem insbesondere Terephthalsäure, und einem aliphati-

Falle ist die- Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ver- sehen alkylsubstituierten bifunktionellen Amin, ins-

formungswelle für die vollständige Loslösung und besondere Hexamethylendiamin, oder einer 0,5 mm

die fortschretende Beschleunigung der gesamten dicken Folie aus einem weichmacherfreien Polyvi-

Scheibe auf die Eigengeschwindigkeit des Kopfes ver- 65 nylchlorid.

antwortlich und daher ebenfalls von entscheidender Die erfindungsgemäße Scheibe wird, wie oben

Bedeutung. dargelegt wurde, in vollem Umfang den Forderungen

Die angegebenen Mindestwerte für die Kerb- gere-ht, die sich auf Grund der eigenen Untersuchun-

gen und Erkenntnisse über die Toleranzgrenze für Halswirbelverletzungen ergeben haben. Da jedoch solche Stoßversuche mit natürlichen Präparaten, wie sie für die genannten medizinischen Untersuchungen verwendet wurden, nicht in beliebiger Anzahl wiederholt werden können, wurde eine Versuchsanordnung entwickelt, die sich für die Durchführung reproduzierbarer Versuche eignet. Die mit dieser Versuchsanordnung ermittelten Ergebnisse stehen in direkter Beziehung zu den mit natürlichen Präparaten erhaltenen Ergebnissen, so daß sie mit hinreichender Genauigkeit Rückschlüsse auf die Eigenschaften von Sicherheitsglasscheiben bei wirklichen Stoßunfällen zulassen.

Die gewählte Versuchsanordnung besteht aus einem Phantom-Körper von insgesamt 20 kg. Dieser setzt sich aus dem eigentlicher, Stoßkörper nämlich einem Holzkopf von 19 cm Durchmesser und einem hinter diesem angeordneten Gewicht von 14 kg zusammen. Dieses Gewicht von 14 kg stellt die an dem Stoß teilnehmende Körpermasse dar und wurde in dieser Größe gewählt, weil man annehmen kann, daß etwa 20 bis 25% der Körpermasse ihre kinetische Energie auf den Kopf übertragen und an dem Stoß des Kopfes teilnehmen. Zwischen dem Holzkopf und dem Gewicht, also an der Stelle, die dem Ort der Halswirbel entspricht, ist eine Meßzelle zum Messen der auftretenden Kräfte angeordnet. Sie wiegt ihrerseits 1 kg, :.o daß sich ein Gesamtgewicht des Stoßkörpers von 20 kg ergibt.

Dieser Phantom-Körper wird aus verschiedenen Höhen, die den gewünschten Auftreffgeschwindigkeiten entsprechen, auf eine Versuchsscheibe mit den Abmessungen 50· 110 cm fallen gelassen. Die Versuchsscheiben sind unter verschiedenen Bedingungen am Rand eingespannt, und zwar in einem Falle durch Auflegen eines 56 kg schweren Rahmens, wa? einer Einspannkraft von
anderen Fall durch

wurde und damit für einen Vergleich ausschied. Die Einspannbedingungen wurden bei allen Versuchen konstant gehalten, und zwar betrugen die Einspannkräfte 120 p/cm².

Die wiedergegebenen Kurven geben das Stoßver-

halten von folgenden Windschutzscheibentypen wieder:

Kurve I

einer normalen Verbundsicherheitsglasscheibe aus zwei Einzelglasscheiben von je 3,1 mm Dicke und einer 0,38 mm dicken Polyvinylbutyralzwischenschicht,

Kurve II und V

einer solchen Verbundglasscheibe mit einer Polyvinylbutyralzwischenschicht von 0,76 mm Dicke (Kurve II für starre Phantom, Kurve V für natürliches Präparat),

Kurve III

einer erfindungsgemäß aufgebauten Scheibe mit einer 4,2 mm dicken normal gekühlten Silikatglasscheibe und einer 0,25 mm dicken Polyesterfolie,

Kurve IV und VI

einer ebenfalls gemäß der Erfindung aufgebauten Scheibe mit einer 4,2 mm dicken, jedoch thermisch vorgespannten Silikatglasscheibe und einer 0,25 mm dicken Polyesterfolie (Kurve IV für starres Phantom, Kurve VI für natürliches Präparat).

Alle Kurven zeigen grundsätzlich den gleichen charakteristischen Verlauf, der sich durch zwei Stoßphasen auszeichnet, nämlich durch eine hohe Kraftspitze bei etwa 1 msec nach Stoßbeginn und einen sich daran anschließenden zweiten Kraftanteil, der sich im Vergleich zu der ersten Kraftspitze über einen wesentlich längeren Zeitraum erstreckt. Für die erste Stoßphase, deren Kraftspitze die Kraft darstellt, die für den Bruch des Silikatglases erforderlich ist, ist im wesentlichen die Dicke der Windschutzscheibe maßgebend. Damit diese Kraftspitze keine gefährlichen Werte erreicht, darf die Dicke der einzelnen Schichten die angegebenen Höchstwerte nicht überschreiten.

Der besseren Übersicht wegen ist nur bei der Kurve I der Verlauf der Kraftspitze eingezeichnet und im übrigen jeweils nur der Maximalwert dieser ersten Kraftspitze mit I' bis VI' angegeben. Nachdem das Silikatglas gebrochen ist, fällt die Kraft sehr schnell 50 wieder ab. Obwohl diese erste Kraftspitze verhältnismäßig hoch ist, ist sie, solange sie unterhalb von etwa 1500 kp liegt, für innere Verletzungen ungefährlich, weil die Einwirkungsdauer extrem kurz ist. Gefährlich ist dagegen der zweite Kraftanteil, und 55 die Erfindung betrifft gerade die Verkürzung dieses Kraftanteiles bzw. die daraus resultierende Verkürzung des gesamten Stoßvorganges. Dieser weitere Verlauf der Kraftkurve wird jetzt neben der Masse wurden bei Phan- unter anderem durch die Kunststoffscheibe und die

^₁ . und VI bei einem 5° Zwischenschicht sowie deren Verhalten bezüglich

natürlichen Präparat, d.h. *>i<«*«"™«t „„λ Äi,ciin.;h_m. «w rvinrmutmnrajdlp

die Karosserie vorliegt, erreicht wird.

Bei einem solchen starren Stoßkörper findet man uuidie Auftreffgeschwindigkeiten und gleiche an dem Stoß teilnehmende Masse vorausgesetzt, eine höhere Stoßkraft und eine kürzere Gesamtstoßzeit, d. h. Einv-irkungsdauer der Stoßkraft, als bei einem natürlichen Präparat. Das hat seine Ursache in dem unter-

_Stoß beteiligt *ois be.engi

Seimasse

Scheibe

im Falle des starren Π

Anfang an die gesamte Masse an ist, während bei ^PJ^^ pers infolge ihrer
mehr oder_ weniger

Trotz dieser ^U
ISBt sich der wesentli^
mit dem beschriebenen ™»!^

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wurden mit

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suches I, bei dem ^a£„ "· _di ^_{it mußte} „

19,7 km/h betrug. Die ^Woyk-it mume

ScSe W iaS GÄStA-

m,t

des Ver-Zwischenschicht sowie deren Verhalten bezüglich Plastizität und Ausbreitung der Deformationswelle

^Trüel kann an sich außer Betracht bleiben, da eine Windschutzscheibe mit diesem Aufbau schon ^. ^ _{Geschwmdigkeit des Phailtom}._{KSrpers von} etwa 20 bis 25 kraTi durchschlagen wird und eine

Geschwindigkeiten zu der gefährlichen ,Halskrause« führen kL. Doch

auch bei diesen niedrigen Geschwindigkeiten schon beträgt die Gesamtstoßzeit 38 msec. Sie steigt bei der Kurve II bis auf 60 msec an, wobei gleichzeitig die effektive Kraft, d. h. die über den Zeitraum des zweiten Kraftanteiles wirkende mittlere Kraft, von 120 auf 190 kp ansteigt.

Verglichen mit der Kurve II (Verbundsicherheitsglas, starres Phantom) zeigen die Kurven III und IV (Scheiben nach der Erfindung, Versuche mit starrem Phantom), in welch starkem Maße die Gesamtstoßzeit durch die Erfindung reduziert wird: sie beträgt für beide Fälle nur noch etwa 16 msec. Die Krafthöhe wird nicht in bemerkenswerter Weise beeinflußt, doch bleibt sie bei den jetzt erreichten kurzen Stoßzeiten unterhalb der Toleranzgrenze für makroskopisch feststellbare Halswirbelverletzungen.

Die Kurven V und VI, die bei Stoßversuchen mit natürlichen Halswirbelsäulen erhalten wurden, zeigen einmal, daß sich bei einem wirklichen Aufprall durch das Verhalten der Halswirbelsäule die Stoßzeiten grundsätzlich verlängern. Sie zeigen zum anderen aber mit aller Deutlichkeit, daß diese effektive Stoßzeitverlängerung ihrerseits wiederum vom Aufbau der Scheibe abhängt und daß sie bei einer Scheibe nach der Erfindung wesentlich geringer ist als bei der durch die Kurve V dargestellten Verbundglasscheibe. Der Vergleich der Kurven zeigt also, daß bei wirklichen Stoßunfällen die erfindungsgemäße Scheibe eine noch wesentlichere Verbesserung darstellt, als es der Vergleich der Phantom-Versuche aHein erkennen ließ: Die Gesamtstoßzeit wird in dem dargestellten Fall nämlich von 115 msec bei einer herkömmlichen Verbundglasscbeibe auf weniger als 25 msee reduziert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

in Sicherheiteglasscheibe nach Anspruch 9,

1. Sicherheiteglasscheibe, insbesondere Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge, aus einer SiIi- S katglassche.be und einer auf deren Stoßseite sitzenden, mit der Silikatglasscheibe verbundenen Kunststoffscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffscheibe gegenüber der Silikatglasscheibe kleinere Abmessungen aufweist, daß sie wenigstens auf dem größeren Teil ihres Umfanges nicht im Rahmen eingespannt ist und die Befestigung der Sicherheiteglasscheibe an dem überstehenden Rand der Silikatglasscheibe erfolgt ist, und daß die Kunststoffscheibe aus einem nicht spröden, vorzugsweise thermoplastischen Werkstoff besteht, der im Temperaturbereich von —20 bis +40° C eine Kerbschlagzähigkeit nach DIN 53453 von wenigstens 5 kp · cm/cm* und eine Zugfestigkeit nach DIN 53455 (0,1 ^β/β ao Dehnungsgrenze) von mehr ais 200 kp/cm² aufweist.

2. Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatglasscheibe aus thermisch entspanntem Glas in einer Dicke as von 2 bis 8 mm, vorzugsweise 2,5 bis 6 mm, besteht.

3. Sicherheitsglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatglasscheibe aus vorgespanntem Glas besteht und eine Dicke von 2,5 bis 6 mm aufweist.

4. Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffscheibe aus einer 0,2 bis 1 mm dicken Folie aus Polyterephthalsäureäthylenglykolester besteht.

5. Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffscheibe aus einer 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 1 bis 1,5 mm, dicken Folie aus hochmolekularem, thermoplastischem Polycarbonat aromatischer Dihydroxyverbindungen, insbesondere Bis-Kerbe besteht'