DE60029906T2 - Mehrfachsicherheitsverglasung mit mindestens drei separaten Scheiben - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft Mehrfachverglasungen vom Typ desjenigen, der beispielsweise in dem Patent FR 2 621 501 beschrieben ist und zwei Glasscheiben, insbesondere aus vorgespanntem Floatglas, umfasst, die über einen steifen Querrahmen miteinander verbunden sind, dessen Dicke diejenige der Luftfüllung bestimmt, welche die zwei Glasscheiben voneinander trennt. Der Querrahmen wird im Allgemeinen mit jeder der zwei Glasscheiben über ein Elastomer wie wasserdampfdichten Butylkautschuk verklebt, wobei die Umfangsnut von dem Querrahmen begrenzt wird und die zwei Glasscheiben einen wasserdichten Kitt, insbesondere aus Polysulfid oder Polyurethan, aufnehmen. Die Luftfüllung wird häufig mit einem Trocknungsmittel in Verbindung gebracht, das entsprechend verschiedener bekannter Arten und Weisen beispielsweise in den Querrahmen eingebaut wird.
  • Die Erfindung ist darauf gerichtet, die begrenzte Widerstandsfähigkeit der üblicherweise in Mehrfachverglasungen verwendeten Glasscheiben gegenüber Stößen zu erhöhen. Bestimmte Stöße können das Zerbrechen der Glasscheibe, die sich auf der Seite des Stoßes befindet, und anschließend das Zerbrechen der anderen Glasscheibe zur Folge haben. Danach existiert kein Hindernis für das Eindringen in das Gebäude oder das Fahrzeug mehr. Die Erfindung betrifft weiterhin die Herstellung eines Mehrscheibenaufbaus, aber auch einen Aufbau, der vergleichbar, aber nicht transparent ist, und einen erhöhten Widerstand gegen das Auftreffen von Kugeln, Splittern oder anderen Projektilen, die insbesondere aus Feuerwaffen abgegeben werden, gewährleistet.
  • Dazu hat die Erfindung einen Aufbau aus mindestens drei Scheiben in im Wesentlichen paralleler Position, zwei Außenscheiben und einer Zwischenscheibe, deren Abmessungen kleiner sind und welche in das Volumen einbeschrieben ist, das von den zwei Außenscheiben begrenzt wird, zum Gegenstand. Der Aufbau zeichnet sich erfindungsgemäß durch die Tatsache aus, dass die Randbereiche der zwei Hauptflächen der Zwischenscheibe mit einem ersten bzw. einem zweiten Versteifungsele ment im Wesentlichen fest verbunden sind, die jeweils mindestens eine Unterbrechung aufweisen, sich mit der einen bzw. der anderen der zwei Außenscheiben in Berührung befinden und in der Lage sind, auf deren Oberfläche zu gleiten. Dieser Aufbau ermöglicht es, dass beim Zubruchgehen von einer der zwei und sogar von beiden Außenscheiben die Zwischenscheibe durch das Festklemmen eines Randbereichs davon, der die Versteifungselemente einschließt, durch Randbereiche der Außenscheiben, die ihn bedecken, an ihrer Stelle festgehalten wird, wobei diese Randbereiche ihrerseits, gegebenenfalls unter mehr oder weniger starkem Festspannen durch ein geeignetes Mittel, zusammengehalten werden. So können starke und/oder wiederholte Stöße zum Zerbrechen der ersten Außenscheibe, die diesen Stößen direkt ausgesetzt ist, und anschließend der zweiten Außenscheibe durch die Zwischenscheibe hindurch führen, insbesondere wenn für diese ein ausreichend flexibles und stoßfestes Material gewählt worden ist, das es ihr erlaubt, ihre Unversehrtheit zu bewahren. Dabei ist es bemerkenswert, dass das Vermögen der Zwischenscheibe, einer Verformung durch Vertiefung bei Biegung zu widerstehen, erwünscht und mit ihrem Stoßaufnahmevermögen verbunden ist. Weiterhin geht eine solche Vertiefung mit einer Verschiebung der Randbereiche der Zwischenscheibe zu deren mittleren Bereich einher. Erfindungsgemäß wird gleichzeitig eine solche Verschiebung und ein Festhalten der Zwischenscheibe an ihrer Stelle ermöglicht.
  • Der erfindungsgemäße Aufbau bietet auch die Möglichkeit, die Eigenschaften von Außenscheiben und Zwischenscheibe, insbesondere deren Material und monolithische oder Verbundstruktur, so zu wählen, dass sie in der Lage sind, im Sinne des ballistischen Widerstandes synergistisch zusammenzuwirken.
  • Das erste und das zweite Versteifungselement können aus einfachen starren Leistensegmenten bestehen, die auf den Randbereichen jeder der zwei Hauptflächen der Zwischenscheibe mechanisch befestigt oder geklebt sind. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Unterbrechungen der Versteifungselemente erleichtern unter den atmosphärischen Bedingungen, welchen der Aufbau ausgesetzt ist, die verschiedenen Ausdehnungsvorgänge von einerseits den Materialien, welche die Zwischenscheibe und andererseits die Versteifungselemente bilden.
  • Entsprechend einer besonders einfachen und praktischen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Ränder der Einheit, die von der Zwischenscheibe und dem ersten und dem zweiten Versteifungselement gebildet wird, in das Innere eines steifen Querrahmens für die zwei Außenscheiben einbeschrieben und derart von dem Querrahmen beabstandet, dass sie unter den atmosphärischen Bedingungen, welchen dieser Aufbau ausgesetzt ist, eine Bewegung der Zwischenscheibe in ihrer Hauptebene, bezogen auf die zwei Außenscheiben, wenigstens über eine Entfernung erlauben, die sich mit den verschiedenen Ausdehnungsvorgängen von einerseits den Materialien, welche die Zwischenscheibe und andererseits die Außenscheiben bilden, verträgt.
  • Vorzugsweise haben einerseits eine der zwei Außenscheiben und die Zwischenscheibe und andererseits die Zwischenscheibe und die andere der zwei Außenscheiben einen Abstand von 1 bis 50 mm. Sie sind dann insbesondere durch eine Luftfüllung getrennt, die üblicherweise beispielsweise in Mehrfachverglasungen vorhanden ist.
  • Wie weiter oben erwähnt, werden vorzugsweise transparente Aufbauten von der erfindungsgemäßen Gestaltung vorgesehen.
  • So besteht jede der zwei Außenscheiben vorzugsweise aus einer monolithischen Glasscheibe oder einem Verbundglas, das mindestens eine Glasscheibe umfasst. Weiterhin ist eine gute Wahl für das Material der Zwischenscheibe ein insbesondere transparenter Kunststoff wie Polycarbonat, Acrylpolymer (beispielsweise Polymethylmethacrylat), Polyvinylchlorid, Polyolefin, Polyester (beispielsweise Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat), Polyurethan, Polyvinylbutyral, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, cycloolefinisches Copolymer vom Typ Ethylen/Norbornen oder Ethylen/Cyclopentadien, Ionomerharz, beispielsweise ein Ethylen-(Meth-)Acrylsäure-Copolymer, das mit einem Polyamin neutralisiert ist, wobei diese Verbindungen allein oder im Gemisch vorliegen können, und Copolymere wie ein Polycarbonat-Polyester-Copolymer, die aus Vorläufermonomeren davon erhal ten worden sind. Dieser Kunststoff wird außerdem entsprechend den gewünschten Eigenschaften ausgewählt, von denen die Stoßfestigkeit und die Biegefestigkeit als wesentliche zu nennen sind.
  • Weiterhin sind von den Erfindern mit Vorteil als Zwischenscheibe Verbundstrukturen oder auch Strukturen vom Typ einer Mehrfachverglasung verwendet worden, die in jedem Fall nur Scheiben aus einem Kunststoff wie den zuvor genannten umfassen. Beispielhaft sind einerseits zwei Polycarbonatscheiben, die über eine haftfähige Polyurethan-Zwischenschicht verklebt sind, und andererseits zwei Polycarbonatscheiben, die von einer Luftfüllung und einem beliebigen herkömmlichen Mittel wie einem Rahmen und/oder einem Randverbund voneinander beabstandet gehalten werden, zu nennen.
  • Die Dicke der Glasscheiben, die in Form eines monolithischen oder eines Verbundglases verwendet werden, beträgt etwa 1 bis 100 mm, vorzugsweise 2 bis 30 mm, und insbesondere 3 bis 15 mm.
  • Die Dicke der Kunststoffscheiben beträgt jeweils vorteilhafterweise 0,5 bis 35 mm und vorzugsweise 2 bis 20 mm.
  • Entsprechend einer üblichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufbaus weist sein Umfang Erhebungen in den Bereichen auf, in welchen das erste und das zweite Versteifungselement unterbrochen sind. So können bei einem rechtwinkligen Aufbau das erste und das zweite Versteifungselement von vier Winkeln aus zwei nicht verschweißten, nicht miteinander verbundenen Elementen gebildet werden, die beispielsweise eine Schräge bilden, die ein ausreichendes Spiel aufweist, um die maximal mögliche Schrumpfung der Zwischenscheibe zu kompensieren.
  • Gemäß einer Abwandlung, die besonders interessant und leicht auszuführen ist, bestehen das erste und das zweite Versteifungselement aus Elementen mit U-Querschnitt, in welche sich die Ränder der Zwischenscheibe einfügen; anders ausgedrückt werden das erste und das zweite Versteifungselement in diesem Fall zu einem einzigen Element vereinigt, das selbstverständlich mehrere Teile umfasst, aufgrund der Tatsache, dass das erste und das zweite Versteifungselement jeweils mindestens eine erfindungsgemäße und wie weiter oben beschriebene Unterbrechung aufweist.
  • Die Erfindung hat auch Mehrfachverglasungen für Gebäude oder Transportfahrzeuge, die einen wie zuvor beschriebenen Aufbau umfassen und durchbruchhemmende und/oder durchschusshemmende Eigenschaften besitzen, zum Gegenstand.
  • Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen näher erläutert, wobei
  • 1 einen schematischen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße einbruchhemmende Verglasung und
  • 2 einen schematischen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße durchschusshemmende Verglasung
    zeigt.
  • Die einbruchhemmende und durchbruchhemmende Verglasung von 1 umfasst zwei gleiche Außenscheiben 1 und 2 aus 4 mm dickem vorgespanntem Kalk-Natron-Silicat-Floatglas und eine 4 mm dicke Polycarbonatzwischenscheibe 3. Zum Erreichen der erfindungsgemäß gewünschten Effekte eignet sich ein Polycarbonat mit beliebigem Charakter, weshalb hier ein beliebiges Standardpolycarbonat verwendet worden ist.
  • Das erste und das zweite weiter oben definierte Versteifungselement sind in Form eines einzigen U-Profils 4 aus Hohlaluminium vereinigt. Die Ränder der Scheibe 3 sind in dieses U-Profil eingefügt, mit welchem sie durch eine Klebverbindung unlösbar verbunden sind. Die Hauptfläche der Verglasung ist ein 65 cm × 50 cm gro ßes Rechteck. Auf die vier Seiten des Rechtecks ist jeweils ein Profilelement 4 geklebt, wobei zwei einander benachbarte Elemente derart voneinander getrennt sind, dass sie mit jeder der vier Erhebungen des Rechtecks eine ein Spiel von 2 mm aufweisende Schräge bilden.
  • Das Profil 4 befindet sich in direktem Kontakt mit den Hauptflächen der einander gegenüberliegenden Scheiben 1 und 2, auf welchen es gleiten kann.
  • Die Außenscheiben 1 und 2 sind miteinander über einen steifen Querrahmen 5 verklebt, der aus einem Aluminiumhohlprofil mit rechteckigem Querschnitt und einer Höhe von etwa gleich derjenigen des Profils 4 besteht. Als Klebstoff, der einerseits auf den Grenzflächen zwischen dem Rahmen 5 und andererseits den Scheiben 1 und 2 verwendet wird, ist ein Elastomer, insbesondere wasserdampfdichter Butylkautschuk, bevorzugt. Der Querrahmen 5 ist mit einem Abstand von 1,8 mm von dem Profil 4 angebracht, was unter Berücksichtigung der Abmessungen der Verglasung ausreicht, um die verschiedenen Dehnungsvorgänge zu kompensieren, die einerseits bei den Glasscheiben und andererseits bei der Polycarbonatscheibe beobachtet werden können.
  • Die Umfangsnut, die von den zwei Außenscheiben 1 und 2 und dem Querrahmen 5 begrenzt wird, ist mindestens teilweise mit einem vernetzbaren Dichtungskitt 13 gefüllt, der vorteilhafterweise aus einem wasserdichten Polysulfid oder Polyurethan besteht.
  • Die Luftfüllungen, welche die Zwischenscheibe 3 aus Polycarbonat von jeder der Außenscheiben 1 und 2 trennen, haben eine gleiche Dicke von 5,5 mm. Ein nicht gezeigter Außenrahmen bedeckt einen umfänglichen Teil der Verglasung, wobei er sich 2 cm ab dem Profil 4 zur Mitte der Hauptfläche der Verglasung erstreckt. Bei einem Zerbrechen von einer der zwei Außenscheiben 1 oder 2 ist die Polycarbonatscheibe 3 in der Lage, einen Stoß mit eventueller Verformung bei Durchbiegung und Gleiten des Profils 4 zwischen den Umfangsbereichen der Scheiben 1 und 2, die von dem Außenrahmen bedeckt werden, aufzunehmen.
  • Im Vergleich mit einer Verglasung, die sich von der zuvor beschriebenen nur durch das Fehlen der Zwischenscheibe 3 unterscheidet, erweist sich die in 1 gezeigte Verglasung als sehr wirkungsvoll, um das Eindringen durch eine Öffnung unabhängig vom eingesetzten Schlagmittel zu verzögern. Die Dauer eines solchen Vorgangs ist mindestens mit drei zu multiplizieren, was als abschreckend angesehen werden kann.
  • Die in 2 gezeigte Verglasung hat eine andere Struktur, die ihr eine Durchschusshemmung verleiht. Sie unterscheidet sich von der zuvor unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen durch folgende Elemente.
  • Die Zwischenscheibe 3 ist eine 12,5 mm dicke Standardpolycarbonatscheibe. Die Luftfüllungen, welche sie von der Außenscheibe 1 bzw. der Außenscheibe 2 trennen, haben eine Dicke von 6 mm bzw. 16 mm.
  • Die Außenscheibe 1 ist ein Verbund aus vier Glasscheiben 6, 8, 10 und 12 mit einer Dicke von 4 mm, 8 mm, 8 mm bzw. 4 mm, die über drei jeweils 0,76 mm dicke haftfähige Zwischenschichten 7, 9 und 11 aus Polyvinylbutyral miteinander verbunden sind. Diese Verglasung ist entworfen, um einem Schuss von der Seite der Verbundglasscheibe 1 derart zu widerstehen, dass bei zahlreichen bekannten Kalibern die Außenscheibe 2 ihre Unversehrtheit behält. Auch bei dieser durchschusshemmenden Verwendung erlaubt es die gleitfähige Anbringung der Zwischenscheibe 3 gegenüber den Außenscheiben 1 und 2, den Widerstand des Polycarbonats bei Vertiefung und dessen Stoßaufnahmevermögen am besten zu nutzen.
  • Erfindungsgemäß wird somit eine wenigstens dreifache Mehrfachverglasung bereitgestellt, die unter Berücksichtigung ihrer Leichtigkeit ausgezeichnete einbruchhemmende/durchbruchhemmende und/oder durchschusshemmende Eigenschaften besitzt. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, den erfindungsgemäßen Aufbau als Bestandteil einer komplexeren Struktur zu verwenden, die insbesondere durch Hinzufügen von zusätzlichen Scheiben und/oder Verbunden aus verschiedenen, speziell metallischen Materialien erhalten wird, ohne dabei den Erfindungsumfang zu verlassen.
  • Das Dokument WO-A-98/34521 betrifft Mehrfachverglasungen und ist (siehe Seite 1, Zeilen 22–26) hauptsächlich darauf gerichtet, die Dichtheit der Verglasung zu gewährleisten und gegebenenfalls die Stoßfestigkeit (shatter or bullet resistant) zu verbessern.
  • In jenem Dokument (siehe 3) ist ein Aufbau 2 aus mindestens drei Scheiben in im Wesentlichen paralleler Position, zwei Außenscheiben 3, 4 und einer Zwischenscheibe 5 mit kleineren Abmessungen, die in das Innere des von den zwei Außenscheiben begrenzten Volumens einbeschrieben ist, offenbart. Die Randbereiche der zwei Hauptflächen der Zwischenscheibe 5 sind mit zu einem "U" vereinigten Elementen im Wesentlichen fest verbunden.
  • Die U-Elemente 9 bestehen aus Butylkautschuk (siehe Seite 5, Zeile 14) und sind weder als Versteifungselemente beschrieben noch in der Lage, solche zu sein. Sie weisen nicht mindestens eine Unterbrechung auf. Sie befinden sich in Kontakt miteinander bzw. mit der anderen der zwei Außenscheiben (3, 4), sind außerdem jeweils (siehe Seite 5, Zeilen 5 und 6) auf einer Außenscheibe 3, 4 befestigt und somit nicht in der Lage, auf deren Oberfläche zu gleiten.

Claims (10)

  1. Aufbau aus mindestens drei Scheiben in im Wesentlichen paralleler Position, zwei Außenscheiben (1, 2) und einer Innenscheibe (3), deren Abmessungen kleiner sind und welche in das Volumen einbeschrieben ist, das von den zwei Außenscheiben (1, 2) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche der zwei Hauptflächen der Zwischenscheibe (3) mit einem ersten bzw. einem zweiten Versteifungselement (4) im Wesentlichen fest verbunden sind, die jeweils mindestens eine Unterbrechung aufweisen, sich mit der einen bzw. der anderen der zwei Außenscheiben (1, 2) in Berührung befinden und in der Lage sind, auf deren Oberfläche zu gleiten.
  2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Zwischenscheibe (3), die von dem ersten und dem zweiten Versteifungselement (4) verlängert werden, in einen steifen Querrahmen (5) für die zwei Außenscheiben (1, 2) einbeschrieben und dort derart voneinander beabstandet sind, dass sie die verschiedenen Dehnungsvorgänge der Materialien, die einerseits die Zwischenscheibe (3) und andererseits die zwei Außenscheiben (1, 2) bilden, unter den atmosphärischen Bedingungen, welchen dieser Aufbau ausgesetzt ist, wenigstens kompensieren.
  3. Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits eine der zwei Außenscheiben (1, 2) und die Zwischenscheibe (3) und andererseits die Zwischenscheibe (3) und die andere der zwei Außenscheiben (2, 1) einen Abstand von 1 bis 50 mm haben.
  4. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der zwei Außenscheiben (1, 2) von einer monolithischen Glasscheibe oder einer Verbundglasscheibe, die mindestens eine Glasscheibe umfasst, gebildet wird.
  5. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenscheibe (3) aus einem Kunststoff wie Polycarbonat, Acrylpolymer, Polyvinylchlorid, Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyvinylbutyral, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, cycloolefinisches Copolymer, Ionomerharz allein oder im Gemisch und aus Vorläufermonomeren davon erhaltenen Copolymeren besteht.
  6. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sein Umfang Erhebungen in den Bereichen aufweist, in welchen das erste und das zweite Versteifungselement (4) diskontinuierlich sind.
  7. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Versteifungselement (4) aus Elementen mit U-Querschnitt bestehen, in welche die Ränder der Zwischenscheibe (3) eingefügt sind.
  8. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein steifer Querrahmen (5) für die zwei Außenscheiben (1, 2) mittels eines Elastomers wie Butylkautschuk auf jede davon geklebt ist, und dass die Umfangsnut, die von den zwei Außenscheiben (1, 2) und dem Querrahmen (5) begrenzt wird, einen vernetzbaren Dichtungskitt (13) wie Polysulfid oder Polyurethan enthält.
  9. Durchbruchhemmende Mehrfachverglasung für Gebäude oder Transportfahrzeuge, die einen Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
  10. Durchschusshemmende Mehrfachverglasung für Gebäude oder Transportfahrzeuge, die einen Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
DE60029906T 1999-11-22 2000-11-22 Mehrfachsicherheitsverglasung mit mindestens drei separaten Scheiben Expired - Lifetime DE60029906T2 (de)

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Cited By (2)

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