DE69224413T2 - Verbundscheibe und Verfahren zur ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verglasung, im speziellen bestimmt für Automobile und insbesondere für die Ausstattung der seitlichen Bereiche mit gleitenden Scheiben. Diese Verglasung kann eine Sicherheitsverglasung aus Schichtglas sein, wobei die Glasscheiben einer thermischen Behandlung unterzogen wurden und durch eine Schicht aus Kunststoff miteinander verbunden sind. Die Erfmdung betrifft ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verglasung.
• Um die mechanische Widerstandsfähigkeit einer Glasscheibe zu verbessern, ist es bekannt, daß es von Vorteil ist, diese einer thermischen Abschreckbehandlung zu unterziehen, was es ermöglicht, die Oberfläche des Glases unter Kompression zu setzen, da der Widerstand des Glases bei Kompression größer ist, als sein Widerstand unter Spannung.
• Das thermische Abschrecken besteht aus der Abkühlung der Oberfläche einer Glasscheibe, um diese an der Oberfläche zu verfestigen, bevor das Innere erstarrt, so daß, wenn sich in die Abkühlung über die gesamte Dicke erstreckt, sich das Innere normalerweise nicht zusammenziehen kann, blockiert durch die Verfestigung der Oberfläche. Das Innere befindet sich daher unter Ausbreitungsspannungen, wenn sich an der Oberfläche Kompressionsspannungen bilden.
• Betrachtet man den Zustand der Spannungen, die durch eine derartige thermische Behandlung in einer Glasscheibe induziert werden, ist zwischen drei Hauptbereichen zu unterscheiden. Die erste Bereich ist der zentrale Bereich, kaum beeinflußt durch den Rand der, in erster Annäherung, als Glasscheibe betrachtet werden kann, die sich wie eine Glasscheibe unendlicher Dimensionen verhält. Wenn diese Glasscheibe eine konstante Dicke hat und in gleichförmiger Weise auf seinen beiden Seiten abgekühlt wird, sind in die Spannungen entsprechend der Dicke der Scheibe entsprechend einer parabolischen Verteilung verteilt, charakterisiert durch eine Kompressionsspannung der Oberflächen und eine Ausbreitungsspannung in der mittleren Ebene der Scheibe, die auch als Herzspannung bezeichnet wird. Diese Verteilung der Spannungen über die Dicke ist isotrop, wobei das Integral der Spannungen über die Dicke Null ist, wie auch dasjenige der Momente.
• Nach der Theorie entspricht der Wert der Kompressionsspannungen der Oberfläche exakt dem einfachen oder doppelten Wert der Herzspannung, wobei in der Praxis ein höherer Wert erzielt wird.
• Darüber hinaus hat eine Glasscheibe natürlich begrenzte Dimensionen und die Abkühlung beeinflußt an ihren Enden die Schnittfläche und betrifft lokal die gesamte Dicke der Glasscheibe. Im angrenzenden Bereich der so beeinflußten Ränder ist das Integral der Spannungen über die Dicke nicht mehr Null, sondern überträgt sich in eine Vorherrschaft der Kompressionsspannungen. In diesem Bereich sind die Spannungen über die Dicke daher anisotrop. Die Spannung tangential zur Oberfläche, gemittelt über die Dicke der Glasscheibe, ist die Randspannung. Dieser schmale Bereich hat eine besondere Bedeutung, insbesondere während der Montage und im Falle einer Verglasung, die mit einer freien Kante montiert ist, wie z. B. die gleitenden seitlichen Verglasungen eines Automobilfahrzeuges. Die Größe dieses schmalen Bereiches bewegt sich im allgemeinen um die zwei- bis dreifache Dicke der Glasscheibe.
• Diese Randspannungen gleichen sich lokal durch die Ausbreitungsspannungen aus. An der Grenze zwischen dem schmalen Bereich der Randspannungen und dem mittleren Bereich findet man daher einen Zwischenschichtbereich, in dem das Integral der Differenz der Spannungen nicht Null ist und sich in eine Vorherrschaft der Ausbreitungsspannungen überträgt. Dieser Zwischenschichtbereich, mit den dort herrschenden anisotropen Spannungen, kann eine Größe von einigen Zentimetern erreichen und ist ein sehr empfindlicher Bereich, da das Glas lokal durch Ausdehnung vorgespannt ist. Diese Ausdehnungsspannungen sind um so größer, je größer die Randspannungen sind.
• Es ist wichtig zu unterstreichen, daß die oben gemacht Analyse sogar in dem Falle von nicht abgeschreckten sondern sogar geglühten Glasscheiben wahr ist, wie dies bei den Glasscheiben der Fall ist, die insbesondere für die Herstellung von Schichtverglasungen bestimmt sind. Entsprechend der am häufigsten eingesetzten Technik, werden diese Glasscheiben nach dem Schneiden in die gewünschte Form paarweise über eine Biegeform geschichtet, wie z. B. einen nngförmigen Rahmen, der in seiner Mitte offen ist, und in dieser Form in einem Ofen zur Biegung durch die Schwerkraft erhitzt. Wenn die gewünschte Form erreicht ist, wird die Anordnung ein eine Position zum Glühen gebracht, für eine langsame Abkühlung des Glases, die eine Entspannung der durch die Biegung hervorgerufenen internen Spannungen ermöglicht. Das Wiedererhitzen verhindert aber nicht ein deutlicheres Abkühlen der Ränder, die über drei Flächen gekühlt werden, so daß man sehr wohl Randspannungen im Randbereich beobachtet, die durch die Ausdehnungsspannungen in dem Grenzbereich kompensiert werden.
• Auf alle Fälle versucht man immer, Randspannungen zu erzeugen, um den mechanischen Widerstand der Ränder zu erhöhen. Aus diesem Grunde kann auch nach einer Behandlung mit einem leichten Abkühlungsblasen verfahren werden, um die Randspannungen zu erhöhen, auch wenn die Kompressionsspannungen an der Oberfläche in dem zentralen Bereich im allgemeinen 5-10MPa nicht übersteigen. In diesem Falle erhöht man jedoch das Niveau der Ausdehnungsspannungen im Grenzbereich, der aufgrund dessen schwächer sein darf.
• Für die Verglasungen wie z. B. Windschutzscheiben, kann man das Problem, welches sich durch diesen Grenzbereich und/oder das niedrige Niveau der Randspannungen stellt, durch die Verwendung von geklebten oder um die Verglasung gegossenen Montagerahmen umgehen, die als Schutz dienen. Aber für bündig montierte Verglasungen oder solche mit einem freien Rand ist kein Schutz möglich und die Verglasung weist einen kleinen, besonders zerbrechlichen und gegenüber Steinschlag besonders empfindlichen Bereich auf.
• Andererseits haben wir bereits weiter oben festgestellt, daß das thermische Abschrekken die Möglichkeit schafft, einer Verglasung eme größere mechanische Widerstandsfähigkeit zu verleihen. Wenn es jedoch zu einem Splittern der Verglasung kommt, zerfällt diese in eine Vielzahl von Fragmente, durch die die Sicht praktisch Null ist. Im Gegensatz dazu provoziert das Auftreffen eines Steines im Falle eines geschichteten Volumens aus geglühtem Glas die Bildung eines Sterns mit einer kleinen Anzahl von Splittern um den Punkt des Auftreffens, bei einer im großen und ganzen aufrechterhaltenen Sichtbarkeit durch die Verglasung. Es ist dabei jedoch offensichtlich, daß dies auf Kosten einer wesentlich geringeren Widerstandsfähigkeit gegenüber Steinschlag als im Falle einer abgeschreckten Verglasung erfolgt. Daher ist ein Bruch auch häufiger, da er weniger unwahrscheinlich ist.
• Unter diesen Bedingungen wurde vorgeschlagen, geschichtete Verglasungen für Automobile aus abgeschrecktem Glas zu realisieren, jedoch mit dem Hauptnachteil einer völlig nutzlos Verglasung, wenn der Schlag diese zerbricht. Darüber hinaus sind diese Verglasungen sehr schwierig unter der Maßgabe herzustellen, zusätzliches Gewicht zu vermeiden, wobei die geschichteten Verglasungen für Automobile im allgemeinen aus Glasplatten gemacht sind, die aufgrund ihrer geringen Dicke einige Probleme bei der Reproduzierbarkeit der Biegung machen, die vor allem jedoch praktisch nicht mit den Werten der Abschreckung abgeschreckt werden können, insbesondere dem Niveau der Kompressionsspannungen der Oberfläche auf einem Niveau entsprechend demjenigen, welches man bei dem Abschrecken eines klassischen monolithischen Glases wie z. B. den Seitenverglasung oder den Heckfenstern erzielt. Auf jeden Fall beseitigt diese Lösung keinesfalls das Problem des Ausbreitungsbereiches, der durch die Randspannungen induziert wird.
• Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verglasung, die einen Randbereich mit Randspannungen aufweist, die relativ groß sind, jedoch mit einem möglichst wenig störenden Ausbreitungsgrenzbereich mit einer verringerten Größe und/oder mit einem niedrigen Niveau von Ausbreitungsspannungen. Ein weiteres Ziel der Erfinder war die Realisierung von Glasscheiben, die einer thermischen Härtebehandlung unterzogen werden und relativ geringe Dicken aufweisen und eine optische Qualität sowie eine Präzision der Kontur aufweisen, die ausreichend groß ist, um imter Umständen ihre paarweise Montage in einer geschichteten Verglasung zu ermöglichen.
• Nach Maßgabe der Erfindung wird dieses Ziel durch eine Verglasung erreicht, die aus zumindest einer Glasscheibe mit einer Dicke zwischen 1,5 und 4 mm gebildet ist, welche einer thermischen Härtebehandlung unterzogen wird und einen zentralen Bereich aufweist, in dem die Kompressionsspannungen der Oberfläche zwischen 40 und 10MPa, vorzugsweise zwischen 50 und 70MPa und weiter bevorzugte zwischen 60 und 65MPa liegen, einen Randbereich, mit einer Randspannung zwischen 50 und 10MPa und einem Zwischenbereich, angeordnet zwischen dem zentralen Bereich und dem Randbereich, der eine anisotrope Spannung über die Dicke zeigt, die gemittelt über die gesamte Dicke der Glasscheibe einer Ausbreitungsspannung von weniger als 10MPa entspricht.
• Wenn die Verglasung nach Maßgabe der Erfindung für ein Automobil bestimmt ist, entspricht sie nicht den Sicherheitsnormen, die für die monollthischen Verglasung gelten und muß daher ebenfalls zumindest eine Schicht aus Kunststoff umfassen, so daß sie durch eine geschichtete Zusammensetzung gebildet ist. Es kann eine symmetrisch geschichtete Zusammensetzung verwendet werden, z. B. in der Art einer Zwischenschicht Glas/Kunststoff/Glas, wobei die Zwischenschicht typischerweise auf der Basis von Polyvinylbutyral gebildet ist, oder auch eine asymmetrische geschichtete Zusammensetzung, z.B. der Art Glas/Kunststoff, wobei der Kunststoff typischerweise ein Polyurethan in der Form einer Schicht oder einer Scheibe ist, die nachgiebig oder zumindest flexibel sein muß. Es ist klar, daß auch komplexere Zusammensetzungen verwendet werden können, die eventuell mehr als zwei Glasscheiben aufweisen.
• Ebenfalls bevorzugt liegt die Ausbreitungsspannung in dem Zwischenbereich zwischen 3 und 7MPa und ist so wesentllch niedriger als die Ausbreitungsspannung die im Fall der abgeschreckten Verglasung beobachtet wurden. Anders gesagt wäre ein Schlag in diesem Zwischenbereich wesentlich weniger gefahrlich für die Verglasung.
• Die oben genannten Charakteristika führen darüber hinaus dazu, daß die Verglasungen nach Maßgabe der Erfindung größere Randspannungen zeigen, was ihnen eine gute Widerstandsfähigkeit bei der Handhabung verleiht. Darüber hinaus führt das Niveau der isotropen Spannungen zu einer Bruchfigur, die durch die Bildung von Splittern großer Abmessungen und Bruchlinien oder Risse, von denen eine große Anzahl von Abzweigen am Rand der Verglasung enden, gut charakterisiert ist.
• Der Zwischenbereich, welcher am empfindlichsten bleibt, selbst wenn diese Empfindlichkeit aufgrund der geringen Werte der Ausbreitungsspannung verringert ist, erstreckt sich vorzugsweise nicht über 20 mm vom Rand der Glasscheibe hinaus und noch weiter bevorzugt über 15 mm. Er ist daher ganz besonders schmal; es ist darüber hinaus zu unterstreichen, daß der Randbereich vorzugsweise eine Größe hat, die zwischen dem einfachen und doppelten der Dicke der Glasscheibe liegt, so daß die Größe des Zwischenbereiches im allgemeinen nicht größer als 5 bis 10mm ist. Anders gesagt ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Schlag in diesem empfindlichen Bereich auftritt, sehr viel geringer, als bei Verglasungen nach dem Stand der Technik, egal ob abgeschreckt oder geglüht.
• Die Verglasungen nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung erzielt man beispielsweise durch ein Verfahren der Biegung über einem Formbett, welches beispielsweise aus Rollen oder anderen drehenden Elementen gebildet ist, in welchem die Behandlung der Glasscheiben vollständig individualisiert ist und bis zum Stadium der Abkühlung erfolgt. Von Vorteil sind insbesondere diejenigen dieser Verfahren, bei denen die Abkühlung des Glases erfolgt, wahrend es noch durch die Halteelemente getragen wird. Unter diesen Verfahren, aus den besonders Bevorzugten, besteht das Biegeverfahren darin, daß die auf die Biegetemperatur aufgeheitzten Glasscheiben eine nach der anderen gemäß eines gekrümmten Längsweges, der im wesentlichen rotationskonisch oder im wesentlichen zylindrisch ist und an den ebenen Weg in dem Ofen für die Erwärmung angrenzen, vorbeilaufen und zwischen Kästen zum Blasen eines kühlen Gases hindurchlaufen und dann bis zu ihrer vollständigen Abkühlung auf einem ebenen Weg hin- und herschaukeln.
• Das oben angesprochene Verfahren ist insbesondere aus den Patenten oder Patentanmeldungen FR-B 2-2 442 219, EP-B-133 114, EP-A-346 197, EP-A-346 198 und FR-A-2 650 820 bekannt, wobei die Glasscheiben während ihres gekrümmten Längsweges abgeschreckt werden, deren Inhalt der Beschreibung hier als eingeschlossen angesehen werden soll. Im Rahmen der Erfindung ist die Abkühlung sicherlich weniger intensiv (bei derselben Dicke des betrachteten Glases), als im Falle einer klassischen Abschreckung. Es ist aber zu unterstreichen, daß die Verglasungen nach Maßgabe der Erfindung im allgemeinen dünnere Schichten aus Glas umfassen, die relativ große Blasdrücke notwendig machen. In der Praxis wurde konstatiert, daß die zum Erzielen einer Verglasung von drei Millimetern eingesetzten Blasdrücke eine Fragmentation entsprechend den Sicherheitsnormen der Materialien für gehärtete Verglasungen von Automobilen zeigen, die für die Herstellung einer Verglasung geeignet sind, welche einen Spannungszustand entsprechend der Erfindung bei ca. 2,5 Millimetern Dicke aufweisen.
• Bei dieser Art des Biegeverfahrens laufen die Scheiben auf einem Formbett, welches vorzugsweise aus Rollen gebildet ist, daß die gesamte untere Seite der Scheibe unterstützt. Andere Rollen oder andere Haltemittel können eventuell auf die obere Seite wirken. Die Behandlung, welcher die Scheibe unterzogen wird, ist daher im wesentlich gleichförmig, wobei bei den Verfahren, welche einen Ralimen einsetzen - einen Einbruchrahmen oder einen Pressrahmen - eine größere Differenzierung zwischen der Behandlung der Ränder und der Behandlung des zentralen Bereiches vorhanden ist. Dies hat den Hauptvorteil einer besseren Beherrschung der Kontur, die im zentralen Bereich der Verglasung zu erzielen ist. Dieses Verfahren ist daher ganz besonders geeignet für die Herstellung von gleitend montierten Verglasungen, wie seitlichen Verglasungen von Automobilen, die durch eine relativ schmale Öffnung hindurchpassen müssen, wenn sich der Konstrukteur nicht entscheidet, dicke Dichtungen einzusetzen, die wenig ästhetisch sind, und deren Effizienz im Laufe der Jahre abnimmt.
• Zufälligerweise wurde darüber hinaus konstatiert, daß die Reproduzierbarkeit dieser Art des Biegeverfahrens derart ist, daß es die Möglichkeit schafft, bei einer Kompositverglasung zwei Glasscheiben zu montieren, unter der Bedingung, daß diese wahrend des selben Produktionsabschnittes behandelt wurden, dessen Dauer beispielsweise 15 Minuten bei einem Takt von beispielsweise 1000 Einheiten pro Stunde nicht übersteigt.
• Diese Möglichkeit, die Volumina zu verdoppeln, ist an sich schon bemerkenswert, wobei zu unterstreichen ist, daß bei allen bekannten Biegeverfahren von Glasscheiben, die für geschichtete Verglasungen bestimmt sind, der letzte Abschnitt immer in einem Erhitzen besteht, wobei die miteinander zu verbindenden Glasscheiben eine auf der anderen angeordnet werden, um eine perfekte Abstimmung der Konturen zu erreichen. Aus diesem Grunde ist die Behandlung nicht vollständig individualisiert und die Glasscheiben werden vom Beginn des Verfahrens an gepaart, was dazu führt, daß wenn irgend ein optischer Fehler oder ein Fehler der Kontur an einer der Glasscheiben festgestellt wird, das Paar weggeworfen werden muß.
• Ein anderer wichtiger Unterschied zu den bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik ist, daß besonders hohe Produktionstakte eingesetzt werden können, wobei eine hohe optische Qualität aufrechterhalten werden kann.
• Darüber hinaus, wie bereits im vorhergehenden dargestellt, zielt die Erfindung im wesentlichen auf die Herstellung von Seitenverglasungen oder Schiebedächern, Produkte, die für Fahrzeuge bestimmt sind, welche gemäß der durch den Käufer gewählten Option, mit" einfach "geschichteten oder mit einem gewissen Härteniveau versehenen gehärteten Verglasungen ausgestattet werden; was die Produktion angeht, gehören die beiden Arten von Verglasungen derselben Familie an, und der Hersteller hat ein großes Interesse daran, dieselbe Produktionslinie zu verwenden, so daß einem Ausgleich der Nachfrage schnell und ohne Schaden Rechnung getragen werden kann. Dieser vorteilhafte Aspekte wird hier noch dadurch verstärkt, daß man versucht, um das Gewicht der Verglasungen nicht zu erhöhen - sowie ihre Kosten, die eine direkte Funktion ihrer Dicke sind - die totale Dicke der Verglasung bei dem Ersatz einer gehärteten Verglasung durch eine geschichtete Verglasung nicht zu sehr zu erhöhen, wenn sie aus zwei Glasscheiben gebildet ist. Typischerweise verwendet man eine gehärtete Verglasung von 3,2 Millimetern mit einer Schichtung von 2/0,76/2, wobei die mittlere Zahl der Dicke der Schicht aus Kunststoff (PVB) entspricht. Um daneben ein gegebenes Spannungsniveau zu erreichen, benötigt man einen Blasdruck eines Kühlgases, der um so größer ist, je dünner die Glasscheibe ist, wobei weiter oben bereits dargestellt wurde, daß das Niveau der gewünschten Rendspannungen für eine Glasscheibe von ca. 2 Millimetern mit einem Blasdruck erreicht wird, der um denjenigen liegt, der für das Erzielen einer Verglasung von 3 Millimetern eingesetzt wird, die eine Fraginentation entsprechend den Materialsicherheitsnormen gehärteter Verglasungen aufweist. Für ein Glas von 2 Millimetern gibt es darüber hinaus praktisch keinerlei zusätzlich zu beachtende Einstellungen. Da darüber hinaus der allgemeine Eindruck des Automobils nicht geändert wird, und da die erzielten Konturen vollständig identisch sind, ist die Vielseitigkeit der Produktionslinie vollständig.
• Das Blasen kalter Luft durch die mit Düsen versehenen Kästen auf die sich in Bewegung befindlichen Glasscheiben ergibt eine bestimmte Struktur der Spannungen, sichtbar bei besonders hellen Bedingungen und insbesondere bei polarisiertem Licht. Hierbei erscheinen farbige Strahlen wechselnder Intensität, die mehr oder weniger ausgeprägt sind und sich praktisch bis zum Rend der Verglasung erstrecken. Bei den selben hellen Bedingungen liefert eine Glasscheibe, die einer Glühbehandlung unterzogen wurde, ein vollständig weißes Bild über die gesamte Fläche der Glasscheibe, mit Ausnahme eines Randbereiches der die Randspannungen reflektiert.
• Anderer Einzelheiten und vorteilhafte Charakteristika der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, darin zeigt:
• Figur 1: das Schema einer Produktionslinie für die Ausführungen des Verfahrens gemäß der Erfindung.
• Figur 2: das Bruchbild einer geschichteten Verglasung, die einem Glühverfahren unterzogen wurde,
• Figur 3: das Bruchbild einer Verglasung gemäß der Erfindung.
• Um die Verglasungen nach Maßgabe der Erfindung gut zu charakterisieren, wurde eine Reihe von Messungen durchgeführt, die dazu bestimmt sind, die bei unterschiedlichen Verfahren erzielten Spannungszustände zu bestimmen sowie insbesondere das Niveau der Spannung in den unterschiedlichen Bereichen und die Größe der peripheren Bereiche, die den zentralen Bereich umgeben.
• Die Kompressionsspannungen an der Oberfläche wurden mit Hilfe eines Epibiascopes gemessen, wie es in dem Artikel der Mechanik der französischen Zeitung von M. Claude GUILLEMENT und M. Paul ACLOQUE mit dem Titel " Neue optische Methoden zur Bestimmung der Spannungen in der Nähe der Oberflächen transparenter Umgebungen ",-1962-Seite 157 bis 163, beschrieben ist.
• Um die Randspannungen zu bestimmen, hat man die Differenz der Hauptspannungen in der Nähe der Ränder durch ein optisches Verfahren gemessen, welches den Kompensator von Babinet verwendet. Auf der Suche nach den physikalischen Gründen dafür, daß die rechtwinklige Spannung am Rand Null ist, exakt am Rand und vernachlässigbar in der Nähe desselben, hat man die Tangentialspannung am laand bestimmt. Tabelle 1
• Man hat präzisiert, daß die neutrale Linie der Ort ist, an dem der über die Dicke gemittolte Wert dieser Randspannungen, tangential gemessen, Null wird.
• Die Versuche Nr.1,2 und 6 wurden auf einer Produktionslinie durchgeführt, mit der insbesondere aus dem Patent FR-B-2 242 219 bekannten und in Figur 1 schematisierten Technik. Dabei ist zu bemerken, daß lediglich die Transportelemente aus Gründen der Klarheit dargestellt wurden. Gemäß dieser Technik durchläuft die Glasscheibe 1 zunächst einen Aufheizbereich 2, wo sie durch eine horizontalen Transporteinrichtung bewegt wird, die aus einer Reihe von angetriebenen Rollen besteht. Am Ausgang des Aufheizbereiches 2, wo ihre Temperaturen dabei Höher oder gleich ihrer Biegetemperatur ist, dringt sie mit dem ersten Teil in den Biegebereich 3 ein, in welchem die Rollen gemäß eines zylindrischen Längsprofils angeordnet sind, mit einem Radius R&sub1;. Die Rollen bildend so ein Formbett, mit einer nach oben gekrümmten Konkavität, indem sie über das Bett wandern (von links nach rechts in Figur 1); die Glasscheiben erhalten auf diese Weise eine zylindrische Krümmung, mit einem Biegeradius R&sub1;, der durch die kombinierte Wirkung der Schwerkraft und eventuell vorgesehene oberer Elemente sowie die Geschwindigkeit erzielt wird.
• Der erste Teil des Biegebereiches 3 wird gefolgt von einem zweiten Teil, bei dem es sich um einen Abkühlbereich handelt, in dem die Rollen ebenfalls gemäß einem Kreisprofil mit einem Radius R&sub1; angeordnet sind. Die Einrichtungen für die Abkühlung sind durch Blaskästen 4 gebildet, die mit festen Düsen versehen sind, welche auf beiden Seiten der Rollen angeordnet sind und derart auf die beiden Seiten der Verglasung wirken, daß die gebogene Glasscheibe beim Passieren der Kästen 4 und infolge des gewählten Blasdruckes, als Funktion ihrer Dicke, entweder abgeschreckt oder an der Position der Biegung einfach gehärtet wird. Die abgekühlten Glasscheiben werden schließlich durch eine ebene Transporteinrichtung 5 entfernt, die einen zweiten Abkühlbereich durchläuft, wobei eine schwingende Einrichtung 6 eventuell ihren Austritt aus dem Abkühlbereich 4 erleichtert.
• Rechtwinklig zur Hauptkrümmung mit dem Radius R&sub1;, parallel zu den geraden Rändem, kann man die Glasscheibe eventuell mit einer zweiten Krümmung mit dem Radius r&sub2; versehen, wobei der Radius r&sub2; vorzugsweise größer als 20 Meter ist, wobei diese Begrenzung technische Betrachtungen bezüglich der Konstruktion der formgebenden Rollen berücksichtigt.
• In diesem Falle sind die Rollen vorzugsweise mit Einrichtungen gegen das Durchbiegen versehen, wie in der Patentanmeldung EP-A-413 619 beschrieben und das Formbett wird ebenfalls durch ein zweites Spiel von Rollen vervollständigt, die auf die obere Seite der Glasscheibe wirken und den Fortschritt des Glases unterstützt. Diese oberen Elemente werden ebenso eingesetzt, wenn das Formbett einem echten Konus folgt, der nicht zylindrisch ist (FR-90. 10585 vom 23. August 1990), was der Offenbarung der Patentanmeldung FR-A-90. 161718 vom 21. Dezember 1990 entspricht.
• Den Blasdruck der Abkühlung stellt man als Funktion der Dicke der Glasscheibe und des gewünschten Grades der Abschreckung ein. Für die Herstellung der Verglasungen gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, daß die Abkühlung durch die Blaskästen zur Abschreckung so geführt wird, daß der Temperaturgradient, gemaß der Dicke, mehr als 50ºC beträgt, wobei die Glasscheiben während ihres Schwenkens eine Kerntemperatur haben, die geringer ist, als die Schmelztemperatur des Glases. Es ist zu bemerken, daß obwohl das Verfahren eine Behandlung der Glasscheiben umfaßt, welches bis zum Stadium einer vollständigen Abkühlung vollständig individualisiert ist, die Reproduzierbarkeit der Kontur und die optische Qualität derart sind, daß sie eine paarweise Montage der gebogenen Glasscheiben zulassen, unter der Bedingung der Auswahl von unter ausreichend identischen Umständen behandelten Glasscheiben (in der Weise, daß sie von Abweichungen in Verbindung mit Modifikationen der Wärme freigehalten werden, einer Änderung der Einstellung des Ofens oder ganz einfach einer Veränderung der Temperatur in den Produktionsräumen) und der Verwendung von Teilen wie den Rollen. Für eine Produktionslinie, die bei ca. 1000 Verglasung pro Stunde arbeitet, kann man beispielsweise die innerhalb derselben Viertelstunde produzierten Volumina montieren.
• Der Versuch Nr.3 wurde in einer Installation entsprechender der Offenbarung des Patents EB-B-3391 durchgeführt. Die Glasscheibe wird in einem horizontalen Ofen aufgeheizt, der durch ein oberes ebenes Elemente versorgt wird, welches über seine gesamte Fläche mit kleinen Öffnungen versehen ist, das man auf einen offenen Rahmen in seiner Mitte fallenlassen kann, dessen Form derjenigen Form entspricht, die man auf die Glasscheibe übertragen möchte. Nach der Biegung durch die Schwerkraft und die Geschwindigkeit wird die gebogene Glasscheibe unmittelbar an einen Punkt zur Abschreckung transportiert, immer gehalten durch den Biegerahmen, der so als Rahmen für die Abschreckung dient. Bei diesem bekannten Verfahren ruht der Rand der Glasscheibe auf dem Rahmen, wobei der zentrale Bereich niemals in Kontakt mit den Biegeeinrichtungen kommt (mit der Ausnahme eines kurzen Momentes der Anlage gegen das obere Elemente).
• Die Versuche Nr.4 und 5 wurden auf einer traditionellen Produktionslinie für gebogene Verglasungen für Schichtungen durchgeführt. Zwei übereinander liegende Glasscheiben werden kalt in die Mitte eines offenen Rahmens gelegt. Der Rahmen wird in einen Biegeofen geführt, in dem sich die Glasscheiben unter dem Einfluß ihres eigenen Gewichtes verformen. Zum Ende der Biegung werden die Glasscheiben an einen Glühpunkt geführt, für eine langsame und gesteuerte Abkühlung. Im Falle des Versuchs Nr.5 wird die Abkühlung so gesteuert, daß relativ hohe Randspannungen erzeugt werden, beispielsweise durch ein Vorgehen wie in der Patentanmeldung EB-A- 322 282 offenbart.
• Zurück zu den in der Tabelle 1 angegebenen Werten. Unabhängig von dem verwendeten aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren führt die Anwesenheit der relativ hohen Randspannungen, gemessen tangential und daher parallel zum Rand, zu einem Niveau der Ausbreitungsspannungen im Zwischenbereich von mehr als 7mPa, welches bis zu 16MPa annehmen kann. Darüber hinaus ilegt die Größe des Ausbreitungbereiches (Ende des Ausbreitungsbereichs abzüglich der Distanz zwischen dem Rand und der neutralen Linie) zwischen 17 Millimetern und 40-45 Millimetern, wobei der höhere Wert für gebogene Verglasungen in Paaren konstatiert wurde. Bei derartigen Größen von einigen Zentimetern existiert zweifellos ein gegenüber Steinschlag sehr empfindlicher Bruchbereich.
• In dem gegenteiligen Falle der Erfindung Versuch Nr.2 und Nr.6) sind die gemessenen Ausbreitungsspannungen geringer als 7MPa und im allgemeinen geringer als 5MPa. Darüber hinaus liegt die Größe dieses Ausbreitungsbereiches zwischen 5 und 11 Millimetern und bedeckt daher eine Oberfläche, die wesentlich geringer ist, als bei den Verglasungen nach dem Stand der Technik.
• Das Bruchverhalten einer Verglasung nach Maßgabe der Erfindung ist bemerkenswert.
• Die gemäß den Versuchen Nr.1 und Nr.3 abgeschreckten Verglasungen zeigen einen Bruch entsprechend den europäischen Bestimmungen für die Materialien von abgeschreckten Verglasungen für Automobile, das heißt zwischen 50 und 350 Splitter für ein Quadrat von 5 Zentimetern Randlänge, ohne Nadeln von mehr als 7,5 Zentimetern, wobei alle Fragmente Abmessungen von weniger als 3,5 cm² haben, wobei keine Abrechnung in einem Radius von 7,5 Zentimetern um den Aufschlagpunkt erfolgt sowie in einem Streifen von zwei Zentimetern Größe am Rand der Verglasung.
• Die Verglasungen Nr.4 und Nr.5 haben ein für eine geschichtete Verglasung herkömmliches Bruchbild, dargestellt in der Figur 2. Bei einem Stein oder einem entsprechende Objekt provoziert man die Bildung eines Sternes, jedoch ohne die Splitter (oder in anderen Fällen von Figuren eventuell der Anwesenheit von einigen Splittern um den Aufschlagpunkt). Darüber hinaus erstrecken sich die Bruchlinien, in kleinen Zahlen, nicht bis zum Rand sondern erstrecken sich höchstens über einige fünfzehn Zentimeter.
• In dem in Figur 3 dargestellten Fall gemäß der Erfindung liegt die Anzahl der Bruchlinien weit höher und die unterschiedlichen Zweige stoßen an den Rand der Verglasung und bilden dabei eine Reihe von Splittern, die jedoch im Gegensatz zu denjenigen, die im Falle einer effektiv abgeschreckten Verglasungen entstehen, große Abmessungen haben. Es ist jedoch festzustellen, daß keine Nadeln vorhanden sind und vor allem, daß diese Splitter durch die Schicht aus PVB Kunststoff aneinander hängen bleiben, und daß die Sicherheit der Passagiere so sichergestellt bleibt - und sogar verbessert wird, da die Verglasung nach wie vor eine gute Sichtbarkeit durch sie hindurch ermöglicht.
• Darüber hinaus kann man die Verglasungen gemäß der Erfindung an ihrem einfachen Bild unter einem polarisierten Licht erkennen, welches für die Abkühlung charakteristische irisierende Schichten erscheinen läßt. Die Verglasungen gemäß der Erfindung zeigen auch Strahlen wechselnder Farbintensität, die mehr oder weniger ausgeprägt sind und sich bis zum Rand der Verglasung erstrecken. Etwas weniger ausgeprägt erhält man so das Bild einer "klassischen "abgeschreckten Verglasung, wie diejenige nach dem Versuch Nr.1.
• Das Bild einer " klassischen " geschichteten Verglasung ist dahingegen vollständig weiß über die gesamte Fläche der Scheibe mit Ausnahme eines Streifens am Rand, der leicht gefärbt ist und die Randspannungen reflektiert. Dies zeigt eine Verstärkung der gesamte Oberfläche - mit sehr hohen Randspannungen. Dieser Punkt ist ganz besonders vorteilhaft im Falle von seitlichen Verglasungen, die häufig nur an einer Seite befestigt sind (die Scheibe kann abgesenkt werden) und die oftmals sehr großen Belastungen ausgesetzt sind (z. B. Schlagen der Türen).
• Schließlich liefert eine genaue Untersuchungen der Verglasungen weder "Flächen" noch Infiexionen der Biegung in der Nähe der Ränder, dank der Abwesenheit des Rahmens, auf dem die Verglasung während ihrer Formung aufliegt.

Claims (14)

1. Verglasung, insbesondere für Automobilfahrzeuge, gebildet aus zumindest einer Glasscheibe einer Dicke zwischen 1,5 und 4mm, die einer thermischen Behandlung zur Härtung unterzogen wurde, und die einen zentralen Bereich aufweist, in dem die Oberflächendruckspannung zwischen 40 und 100MPa liegt, vorzugsweise zwischen 50 und 70MPa und weiter bevorzugt zwischen 60 und 65MPa, einen Randbereich, mit einer Randspannung zwischen 50 und 100MPa und einen Zwischenbereich, der zwischen dem zentralen Bereich und dem Randbereich angeordnet ist, der eine anisotrope Dickenspannung aufweist, die im Mittel über die gesamte Dicke der Scheibe einer Ausbreitungsspannung von weniger als 10MPa entspricht.

2. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbereich eine Ausbreitungsspannung zwischen 3 und 7mPa aufweist.

3. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zwischenbereich nicht über 20mm und vorzugsweise nicht über 15mm vom Rand der Glasscheibe aus erstreckt.

4. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich eine Breite zwischen einmal und dreimal der Dicke der Glasscheibe hat.

5. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Betrachtung unter polarisiertem Licht mehr oder weniger ausgeprägte Strahlen alternierender Golorationsintensität aufweist, die sich bis zum Rand der Verglasung erstrecken.

6. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an den Rändern keine Ebenen aufweist.

7. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein asymmetrisches Komposit bildet, mit einer flexiblen Scheibe oder Schicht auf einer Seite.

8. Verglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine symmetrische Scheibenkompositanordnung aufweist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Verglasung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Wölbungsverfahren auf einem Formbett besteht, auf dem die Behandlung der Glasscheiben vollständig individualisiert und bis zum Stadium des Abkühlens gehalten wird.

10. Verfahren zur Herstellung einer Verglasung nach Anspruch 8, demgemäß die auf die Wölbungstemperatur erwärmten Glasscheiben eine nach der anderen eine längsgewölbte Bahn entlanglaufen, die im wesentlichen rotationskonisch oder im wesentlichen zylindrisch ist und die auf den Erwärmungsofen folgende ebene Bahn berührt, zwischen Blaskästen eines kalten oder lauwarmen Gases durchläuft, und bis zu ihrer vollständigen Abkühlung einer Bahn folgend hin und her schaukelt, wobei die auf diese Weise gewölbten und abgekühlten Glasscheiben in Losen zu dem Montageort befördert werden, die einem allgemeinen Produktionszeitraum von nicht mehr als 15 Minuten entsprechen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen rotationskonisch gewölbte Längsbahn ansteigt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen gewölbte Längsbahn zylindrisch ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen rotationskonische Längsbahn ein echter Konus ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheiben parallel zu ihrer Höhe laufen.