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Verbundscheibe - Dokument DE102005016389A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005016389A1 12.10.2006
Titel Verbundscheibe
Anmelder SAINT-GOBAIN SEKURIT Deutschland GmbH & Co. KG, 52066 Aachen, DE
Erfinder Loergen, Marcus, Dr., 52134 Herzogenrath, DE;
Blanchard, Ariane, Dr., 52074 Aachen, DE;
Jansen, Manfred, 52511 Geilenkirchen, DE;
Fischer, Klaus, 52477 Alsdorf, DE;
Labrot, Michael, Dr., 52072 Aachen, DE
DE-Anmeldedatum 09.04.2005
DE-Aktenzeichen 102005016389
Offenlegungstag 12.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2006
IPC-Hauptklasse C03C 27/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C03C 17/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60J 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe zum Verschließen einer Öffnung, welche aus einer äußeren und einer inneren festen Scheibe besteht, die mittels einer Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Innerhalb der Verbundscheibe ist ein für sichtbare Strahlung teilweise durchlässiges Schichtsystem angeordnet. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe zeichnet sich dadurch aus, dass die Scheiben getönt sind und die infrarote Strahlung teilweise absorbieren und dass das Schichtsystem selektiv infrarote Strahlung reflektiert und/oder absorbiert. Die Verbundscheibe ist besonders zur Verwendung in Seiten-, Heck- oder Dachscheiben in Fahr- oder Flugzeugen geeignet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbundscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie auf die Verwendung einer solchen Verbundscheibe.

Verglasungen aus Verbundscheiben sind für die Verwendung in Fahrzeugen und in Gebäuden weit verbreitet. Sie übernehmen dabei eine Vielzahl von Aufgaben wie den Verschluss von Öffnungen und Schutz gegen Verletzungen bei ihrer Zerstörung. Außerdem sollen solche Verglasungen oft einerseits nicht die gesamte einfallende Sonnenstrahlung durchlassen, um den Innenraum nicht übermäßig aufzuheizen, andererseits jedoch eine genügend hohe Lichtmenge zur ausreichenden Ausleuchtung des Innenraums durchlassen. Die Erfüllung der beiden Anforderungen – Verhinderung übermäßiger Energieeinstrahlung und genügende Ausleuchtung des Innenraums – behindern sich jedoch gegenseitig. Es besteht also ein Bedarf an Verbundscheiben mit einer erhöhten Selektivität bezüglich Energiedurchlass und Lichtdurchlass.

Zur Erfüllung der genannten Anforderungen können beispielsweise sogenannte Sonnenschutzschichten eingesetzt werden, die einen Teil der infraroten Strahlung reflektieren. Es ist auch bekannt, getönte beziehungsweise Strahlung absorbierende Gläser einzusetzen, welche bestimmte Frequenzen des einfallenden Strahlungsspektrums ausfiltern.

Aus dem deutschen Patent DE 199 27 683 C1 ist eine transparente Verbundglasscheibe aus wenigstens zwei festen Glasscheiben und einer diese miteinander verbindende transparenten Verbundschicht bekannt, wobei die Verbundglasscheibe mit einer infrarote Strahlung reflektierenden Sonnenschutzschicht versehen ist. Die Verbundglasscheibe zeichnet sich dadurch aus, dass auf ihrer zu einem Innenraum weisenden Oberfläche eine weitere transparente, im Wesentlichen Wärmestrahlung reflektierende Schicht vorgesehen ist. Neben ihrer Sonnenschutzfunktion gegen von außen einfallende kurz- und mittelwellige infrarote Strahlung besitzt die Verbundglasscheibe zusätzlich eine Wärmeschutzfunktion. Die Sonnenschutzfunktion ist besonders wirksam, wenn die vor der Sonnenschutzschicht angeordneten Lagen der Verbundglasscheibe klar transparent sind. Die Wärmeschutzfunktion wird durch die Reflexion langwelliger infraroter Strahlung aus dem Innenraum zurück in den Innenraum erreicht.

Die deutsche Patentschrift DE 102 49 263 B4 offenbart eine Verglasung mit Wärmekomfortwirkung, welche eine selbstverdunkelnde Glasscheibe und eine low-E-Schicht umfasst, wobei die low-E-Schicht auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche angeordnet ist. Im Sommer bewirkt die low-E-Schicht eine geringe Strahlungstemperatur der Glasoberfläche im Fahrzeuginneren. Im Winter soll die low-E-Schicht die Reflexion der durch die Fahrzeugpassagiere abgegebenen Infrarotstrahlung zurück ins Fahrzeuginnere bewirken. In einer Ausführungsform besteht die Verglasung aus vier Lagen, nämlich von außen betrachtet aus einer ersten Glasscheibe, einer eine Abschattung bewirkenden SPD (Suspended Particle Device)-Folie, einer zweiten Glasscheibe und einer auf diese angeordneten zum Fahrzeuginnenraum weisenden low-E-Schicht.

Aus der WO 2005/012200 A1 ist ein transparentes Substrat mit einem niedrigen Solarfaktor bekannt, welches mit einem mehrlagigen Schichtsystem versehen ist. Das Schichtsystem besteht ausgehend von dem Substrat aus einer ersten Schicht dielektrischen Materials, einer ersten absorbierenden Schichtlage, einer infrarote Strahlung reflektierende Lage, einer zweiten absorbierenden Schichtlage und einer abschließenden Lage dielektrischen Materials. Die Lichtabsorption des beschichteten Substrats soll höher oder gleich 35% sein, wenn das Substrat eine klare 6 mm dicke Scheibe aus Kalknatronglas ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes Verbundglas für ein erhöhtes thermisches Komfortempfinden bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstands an.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe besteht also aus zwei Strahlung absorbierenden und getönten Einzelscheiben, welche mittels einer Zwischenschicht fest miteinander verbunden sind, wobei ein Schichtsystem im Innern der Verbundscheibe angeordnet ist, welches sichtbares Licht in einem bestimmten Rahmen durchlässt. Der nicht durchgelassene Anteil der auf das Schichtsystem auftreffenden Strahlung wird von diesem je nach dessen Art und Aufbau entweder reflektiert, absorbiert oder reflektiert und absorbiert. Das Schichtsystem wirkt also selektiv bezüglich des auftreffenden Strahlungsspektrums.

Zusätzlich absorbieren die getönten Einzelscheiben einen weiteren Anteil der infraroten Strahlung, während sichtbares Licht nicht im gleichen Maße absorbiert wird. Die Einzelscheiben haben also ebenfalls eine selektive Wirkung. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe besitzt aufgrund ihrer mehrfachen Filterwirkung – infrarote Strahlung, insbesondere nahe infrarote Strahlung, wird in einem stärkeren Maße daran gehindert, in den Innenraum einzudringen als sichtbares Licht – eine höhere Selektivität als die üblicherweise verwendeten Verbundgläser oder die bekannten getönten Einzelscheiben.

Überraschenderweise konnte für die Erfindung auf eine klar transparente Scheibe in Einstrahlungsrichtung vor dem Schichtsystem verzichtet werden, obwohl eine solche zu Effizienzsteigerung bei den bekannten Verbundglasscheiben mit Sonnenschutzschichten auf Metallbasis als unverzichtbar gilt. In vielen Fällen werden sogar spezielle eisenarme, entfärbte Glaszusammensetzungen verwendet, damit möglichst wenig infrarote Strahlung in der nach außen weisenden Glasscheibe absorbiert wird. Damit soll die Wirkung der Schicht erhöht werden.

Das in der erfindungsgemäßen Verbundscheibe verwendete Schichtsystem ist für die Gesamtstrahlungsenergie TE in einem Bereich zwischen 8% und 35% durchlässig. Als Gesamtstrahlungsenergie wird hier die solare Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 250 nm und 2500 nm bezeichnet. Es wird also ein Anteil zwischen 92% und 65% der Gesamtstrahlungsenergie reflektiert (RE) und/oder absorbiert (AE), wobei das Verhältnis der Anteile RE zu AE von der Art und dem Aufbau des Schichtsystems bestimmt wird. In der durchgelassenen Gesamtstrahlung ist natürlich auch das sichtbare Licht im Wellenlängenbereich zwischen 350 nm und 750 nm enthalten. Je nach Art des Dünnschichtsystems beträgt die Transmission TL im sichtbaren Bereich zwischen 5% und 75%.

Die Einzelscheiben der erfindungsgemäßen Verbundscheibe können unterschiedliche Tönungen oder Absorptionsvermögen aufweisen, um bestimmte Effekte wie Gesamtlichtdurchlässigkeit oder die Farbe in der Durchsicht einzustellen. Insbesondere kann die äußere Scheibe schwächer getönt sein als die innere Scheibe, um die Wirkung des Schichtsystems bezüglich der Sperrwirkung für infrarote Strahlung zu steigern, und gleichzeitig eine bestimmte Gesamttönung oder Gesamtabsorption der Verbundscheibe dann mit Hilfe einer stärker getönten inneren Glasscheibe zu erreichen.

Ähnliche Effekte lassen sich mit Scheiben unterschiedlicher Dicke erreichen. Es ist aber auch möglich, die mechanischen Eigenschaften der Verbundscheibe mit unterschiedlich dicken Einzelscheiben an den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen.

Das Schichtsystem kann an der äußeren Scheibe, der inneren Scheibe oder an der Zwischenschicht angebracht sein, solange es innerhalb der Verbundscheibe angeordnet ist. Als Schichtsystem wird ein an sich bekanntes Dünnschichtsystem mit einer oder mit mehreren Funktionsschichten aus Silber und entsprechenden Blocker- und Interferenzschichten bevorzugt. Solche Dünnschichtsysteme werden üblicherweise mittels Vakuumbeschichtung (z. B. Magnetron-Sputtern oder PVD-Verfahren) auf die Substrate abgeschieden. Für den speziellen Anwendungsfall des Einsatzes in einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe können diese bezüglich Schichtdicken der einzelnen Lagen sowie der verwendeten Beschichtungsmaterialien angepasst werden.

Die in der erfindungsgemäßen Verbundscheibe verwendeten Einzelscheiben können aus Glas, Glaskeramik oder einem Kunststoff wie beispielsweise Polycarbonat bestehen.

Bevorzugt bestehen die Einzelscheiben der erfindungsgemäßen Verbundscheibe aus Glas, so dass gemeinsam mit der die beiden Scheiben verbindenden Zwischenschicht eine Verbundsicherheitsglasscheibe gebildet wird. Die Scheiben sind bevorzugt zwischen 1 mm und 5 mm dick. Aus Gründen der Gewichtsersparnis sollen die Scheiben, insbesondere wenn die Verbundscheibe in ein Automobil eingebaut wird, einen möglichst guten Kompromiss aus geringer Dicke und Stabilität erzielen. Ein solcher Kompromiss lässt sich mit Scheibendicken zwischen 1,6 mm und 3,1 mm erreichen. Für Verbundsicherheitsglas hat sich Polyvinylbutyral (PVB) als Material für die Zwischenschicht bewährt, das in den meisten Fällen in Dicken von 0,38 mm oder 0,76 mm eingesetzt wird. Die Gesamtdicke der Verbundscheibe mit Glasscheiben und PVB als verbindende Zwischenschicht liegt also in einem bevorzugten Bereich von etwa 3,6 mm bis 7 mm.

Neben PVB als Zwischenschicht können selbstverständlich auch alle anderen geeigneten Materialien verwendet werden, beispielsweise Thermoplaste wie Copolymere von Ethylen und Vinylacetat (EVA), Polyurethan (PU) oder Polyvinylchlorid (PVC). Ebenso können Gießharze zum Verbinden der Einzelscheiben eingesetzt werden.

Getönte und infrarote Strahlung absorbierende Glasscheiben sind in verschiedenen Glasdicken, Tönungsstärken und Farben bekannt. So werden beispielsweise von der Anmelderin unter den Bezeichnungen SGS THERMOCONTROL® Venus Green, SGS THERMOCONTROL® Venus Grey oder SGS THERMOCONTROL® Absorbing TSA3+ in der Masse grün bzw. grau eingefärbte Gläser in verschiedenen Tönungsstärken und Dicken mit unterschiedlichen Transmissionswerten angeboten. SGS in der Bezeichnung bedeutet Saint-Gobain Sekurit.

Wenn Glasscheiben und eine diese verbindende PVB-Folie eingesetzt werden und die Zwischenschicht mit dem Schichtsystem versehen sein soll, muss eine zusätzliche Trägerfolie für das Schichtsystem verwendet werden, da die plastische PVB-Folie nur mit großen Schwierigkeiten zu beschichten ist. Für diesen Zweck hat sich eine Trägerfolie aus Polyethylenterephthalat (PET) bewährt, die beschichtet zwischen zwei PVB-Folien eingebettet wird. Auf diese Weise erhält man eine Folie mit drei Lagen, welche als Zwischenschicht zum Verbinden der Einzelscheiben zu einer Verbundscheibe dient.

Neben teiltransparenten Dünnschichtsystemen mit metallischer Funktionsschicht (Silber, Gold, Kupfer, Edelstall usw.) sind auch Dünnschichtsysteme auf anderer Basis, beispielsweise auf der Basis von Metalloxiden, etwa mit Indium dotiertes Zinnoxid bekannt. Auch ein solches Dünnschichtsystem ist grundsätzlich für die Verwendung in einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe geeignet. Daneben sind auch noch selektiv reflektierende und/oder absorbierende Dünnschichtsysteme am Markt verfügbar, die keine elektrisch leitfähigen Funktionsschichten enthalten, sondern einzig mittels einer Vielzahl von Einzelschichten mit unterschiedlichen Brechungsindices ein Interferenzschichtsystem bilden. Die Firma 3M bietet beispielsweise unter dem Namen 3MTM Solar Reflecting Film (SRF) eine Folie mit einem solchen Schichtsystem an.

In einer bevorzugten Ausführungsform reflektiert die erfindungsgemäße Verbundscheibe mittels entsprechender Auswahl des Schichtsystems und der verwendeten Scheiben bis zu 50% der von der Außenseite einfallenden sichtbaren Strahlung. Die Verbundscheibe besitzt in diesem Fall von außen betrachtet den Aspekt eines (Teil-)Spiegels. Die Reflexionsfarben des verwendeten Schichtsystems können im Bedarfsfall mithilfe der Tönung der äußeren Glasscheibe verändert oder abgeschwächt werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn bestimmte Farbeffekte nicht gewünscht sind oder das äußere Erscheinungsbild im Zusammenwirken mit anderen benachbarten Bauteilen stört.

Zusätzlich zu den mehr oder weniger stark getönten Scheiben kann auch die Zwischenschicht eine eigene Tönung besitzen und/oder eine infrarote Strahlung absorbierende Wirkung aufweisen. Wenn die Zwischenschicht die infrarote Strahlung absorbierende Wirkung der äußeren Scheibe verstärken soll, muss sie selbstverständlich von außen betrachtet vor dem Schichtsystem angeordnet sein. Auch können nur in dieser Reihenfolge die Reflexionsfarben von der Zwischenschicht zusätzlich verändert und beeinflusst werden.

Es sei an dieser Stelle auch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Verbundscheibe sowohl hinsichtlich ihrer Reflexionsfarben in der Ansicht von außen und/oder innen als auch hinsichtlich ihrer Farbe in der Durchsicht beeinflussbar ist. Dies geschieht einerseits mittels der Tönung der eingesetzten Einzelscheiben und der Zwischenschicht und andererseits durch die Wahl geeigneter Schichtfolgen, -dicken und -materialien.

Bei einer geeigneten Kombination von getönten und/oder infrarote Strahlung absorbierenden Scheiben (und fakultativ einer getönten und/oder infrarote Strahlung absorbierenden Zwischenschicht) mit dem selektiv infrarote Strahlung reflektierenden oder absorbierenden Schichtsystem, weist die erfindungsgemäße Verbundscheibe insgesamt eine hohe Selektivität auf. Diese Selektivität ist durch das Verhältnis der Lichttransmission TL zur Energietransmission TE (TL/TE) definiert, welches größer als 1,8 ist. Vorzugsweise wird eine Selektivität eingestellt, die größer als 2,4 ist.

Für bestimmte Anwendungsfälle, vor allem bei Verwendung in Automobilen, kann es erforderlich sein, die Verbundscheibe ein- oder zweidimensional zu biegen. Wenn die Verbundscheibe aus Einzelscheiben aus Glas besteht, ist das Schichtsystem bevorzugt thermisch stabil, so dass zunächst eine flache Glasscheibe mit dem Schichtsystem versehen und anschließend bei Temperaturen zwischen 500°C und 640°C gebogen und/oder thermisch (teil)vorgespannt werden kann. Es sind zwar auch Beschichtungsverfahren bekannt, bei denen eine zuvor gebogene oder anders thermisch behandelte Glasscheibe beschichtet werden kann, diese Verfahren benötigen aber einen höheren logistischen Aufwand und können nur mit erhöhtem Aufwand in den Fertigungsprozess von Verbundsicherheitsglasscheiben integriert werden.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe eignet sich neben dem Einbau in Gebäuden besonders für die Verwendung als Dach-, Seiten- oder Heckscheibe in Fahrzeugen. Für diese Scheiben bestehen nämlich – zumindest in Deutschland bei dem Einsatz als Seitenscheibe ab der B-Säule – keine gesetzlichen Vorschriften, die eine Mindest-Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich von 75% vorschreiben. Für die vorliegende Erfindung ist der Aspekt der Lichttransmission für Sichtscheiben nachrangig, vorrangig soll die Verbundscheibe ein erhöhtes thermisches Komfortempfinden sowie eine gewisse Helligkeit im Fahrzeuginnern bieten, wobei der gesteigerte thermische Komfort mittels einer hohen Selektivität bezüglich Licht- und Energietransmission erzielt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen ohne Absicht einer Einschränkung aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen hervor.

Tabelle 1 zeigt den Aufbau der Schichtsysteme, die in den untersuchten Verbundscheiben des Vergleichs- und der beiden Ausführungsbeispiele 1 und 2 verwendet wurden. Der Tabelle 1 kann auch die Art der verwendeten Gläser entnommen werden. Die Schichtsysteme mit jeweils zwei Funktionsschichten aus Silber wurden auf die innerhalb der Verbundscheiben liegenden Oberflächen der Innenscheiben mit einem Vakuumbeschichtungsverfahren abgeschieden. Die Beschichtung der innenliegenden Scheiben ist üblich, da so eine eventuell erforderliche Randentschichtung zur Verhinderung von Korrosion einfach mittels einer auf der innenliegenden Oberfläche der Außenscheibe aufgebrachten opaken Randbeschichtung für die Ansicht von außen verdeckt werden kann. Die Randbeschichtung besteht bei Verwendung von Glasscheiben in der Regel aus einer aufgedruckten und anschließend eingebrannten Keramikfarbe. Falls eine Randentschichtung oder deren Kaschierung nicht erforderlich ist, beispielsweise wenn die Verbundscheibe in einen vorgefertigten Rahmen gefasst oder wenn sie mittels Umspritzung oder Extrusion mit einem Kunststoffrahmen versehen wird, kann das Schichtsystem selbstverständlich auch auf der innenliegenden Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht werden.

Es wurden verschiedene Glassorten bei den Verbundscheiben eingesetzt, wobei die Abkürzungen folgende Bedeutung besitzen:

PLX
-> übliches klares Glas,
TSA3+
-> dunkelgrün eingefärbtes Glas,
VG40
-> stark dunkelgrün eingefärbtes Glas
VG10
-> Venus Grey (Venus Gris), sehr stark grau eingefärbtes Glas, und
VV55
-> Venus Green (Venus Vert), stark dunkelgrün eingefärbtes Glas.

Die Transmissionswerte für Licht und Energie der genannten Gläser bezogen auf eine Standarddicke von 3,15 mm können der Tabelle 2 entnommen werden.

Aus der Tabelle 3 gehen die optischen Eigenschaften Lichttransmission TL, Energietransmission TE, die Selektivität TL/TE, die Lichtreflexion RL und die Energiereflexion RE der Verbundgläser des Vergleichs- und der Ausführungsbeispiele hervor.

Der Tabelle 3 ist deutlich zu entnehmen, dass die Verbundscheiben der Ausführungsbeispiele eine wesentlich höhere Selektivität TL/TE besitzen als die Verbundscheibe des Vergleichsbeispiels. Die Verbundscheibe des Vergleichsbeispiels wird hauptsächlich als Sonnenschutzverglasung in Windschutzscheiben für Automobile eingesetzt, deshalb musste der Wert für die Lichttransmission TL entsprechend den gesetzlichen Vorschriften auf 75% eingestellt werden. Entgegen der üblichen Annahme, dass die Leistungsfähigkeit der Sonnenschutzschichten ansteigt, wenn die der einfallenden Strahlung zugewandte Scheibe möglichst wenig Strahlung absorbiert, werden bei der erfindungsgemäßen Verbundscheibe gerade absorbierende Scheiben verwendet, mit denen dann die Selektivität mittels angepasster Dünnschichten auf Werte deutlich über die 1,7 des Vergleichsbeispiels erreicht werden können. Wegen der geringeren Lichtdurchlässigkeit, die unterhalb der Anforderungen für Windschutzscheiben liegt, können die erfindungsgemäßen Verbundscheiben zwar nicht als Windschutzscheiben eingesetzt werden, sie eignen sich aber hervorragend als Dachscheiben oder als Scheiben für so genannte „dark tail" – Anwendungen, bei denen die Gesamtenergieeinstrahlung reduziert wird, eine bestimmte Menge Licht aber durchgelassen werden soll. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe eignet sich somit besonders als Sonnen- und/oder Blendschutzverglasung.

Bei der Verwendung von weniger absorbierendem Glas für die Außenscheibe wirkt die Verbundscheibe aufgrund des Schichtsystems eher reflektierend. Kombiniert man aber das reflektierende Schichtsystem mit stärker absorbierenden äußeren Glasscheiben, erscheint die Verbundscheibe eher absorbierend. Aufgrund der Lichtabsorption des Außenglases wird nämlich die Lichtreflexion reduziert.

In den vorliegenden Ausführungsbeispielen und dem Vergleichsbeispiel wird wie bereits erwähnt ein Schichtsystem mit zwei mittels Dielektrika voneinander getrennte Funktionsschichten aus Silber verwendet. Weitere Dielektrika sind zwischen dem Glas und der unteren Silberschicht sowie oberhalb der oberen Silberschicht aufgebracht. Mithilfe dieser dielektrischen Schichten kann durch Interferenzeffekte das Schichtsystem unter anderem einerseits (teil)weise entspiegelt werden, andererseits können die Reflexions- und die Transmissionsfarben beeinflusst werden.

Mehr Möglichkeiten der Einflussnahme auf die Spiegel- und/oder Farbwirkung des Schichtsystems bieten Schichtsysteme, welche mehr als zwei Funktionsschichten aufweisen. Aufgrund der größeren Anzahl an dielektrischen Zwischenschichten sind in diesem Fall auch mehr Einflussmöglichkeiten vorhanden, sowohl reflektierende als auch entspiegelte Schichten zu erzeugen. Insbesondere bietet sich damit die Möglichkeit, die Farbe des Schichtsystems nach den Wünschen des Kunden anzupassen. Häufig ist eine neutral blaue oder graue Farbe in Reflexion gewünscht.

Die folgenden Diagramme sollen die optischen Eigenschaften einiger der verwendeten Einzelscheiben sowie des Vergleichsbeispiels und der Ausführungsbeispiele 1 und 2 noch einmal verdeutlich darstellen.

In den Diagrammen 1 bis 3 ist beispielhaft der Verlauf der Strahlungstransmission in Prozent über die Wellenlänge einiger der in den Verbundgläsern verwendeten Einzelscheiben dargestellt, nämlich für SGS PLANILUX®, SGS THERMOCONTROL® Absorbing TSA3+ sowie SGS THERMOCONTROL® Venus Grey 10 (VG10), jeweils in 2,1 mm Glasdicke.

Die Diagramme 4.1 und 4.2 zeigen den Verlauf der Strahlungstransmission bzw. der Strahlungsreflexion in Prozent über die Wellenlänge für das Vergleichsbeispiel. In den Diagrammen 5.1 und 5.2 sind die prozentualen Transmissions- und die Reflexionswerte für das Ausführungsbeispiel 1 und in den Diagrammen 6.1 und 6.2 für das Ausführungsbeispiel 2 dargestellt.

Den Diagrammen 4 bis 6 mit den optischen Werten für die Gesamtsysteme der Verbundscheiben kann entnommen werden, dass die Transmission bei den Ausführungsbeispielen vor allem im nahen infraroten Strahlungsspektrum geringer ist als bei dem Vergleichsbeispiel. Allerdings ist auch die Transmission im Bereich des sichtbaren Lichts geringer, dies ist jedoch wie bereits erwähnt für den bevorzugten Anwendungszweck unerheblich. Vielmehr ist die erwähnte reduzierte Transmission des sichtbaren Lichts für Blend- oder Sichtschutzscheiben („dark tail"-Verglasung) sogar wünschenswert.

Das Ausführungsbeispiel 1 weist gegenüber dem Vergleichbeispiel im sichtbaren Spektralbereich sowohl eine geringere Transmission als auch eine geringere Reflexion auf, es wird also eine absorbierend wirkende, dunkel erscheinende Verbundscheibe bereitgestellt.

Demgegenüber zeigen die Diagramme für das Ausführungsbeispiel 2, dass im sichtbaren Spektralbereich die Reflexion verhältnismäßig hoch ist. In diesem Fall erscheint die Verbundscheibe des Ausführungsbeispiels 2 als ein im sichtbaren Bereich reflektierender Glasscheibenverbund.

Obwohl die beiden Ausführungsbeispiele in der Ansicht stark unterschiedliche Wirkungen haben, besitzen sie trotzdem eine hohe Selektivität TL/TE von 2,3 beziehungsweise 2,8.

Mit den erfindungsgemäßen Verbundscheiben kann also durch die Wahl eines geeigneten Schichtsystems oder unterschiedlich stark absorbierender Scheiben das Erscheinungsbild der Verbundscheiben gezielt beeinflusst werden, ohne dass bei der gewünschten hohen Selektivität Abstriche gemacht werden müssen.


Anspruch[de]
Verbundscheibe zum Verschließen einer Öffnung bestehend aus einer äußeren und einer inneren festen Scheibe, die mittels einer Zwischenschicht miteinander verbunden sind, und ein innerhalb der Verbundscheibe angeordnetes für sichtbare Strahlung teilweise durchlässiges Schichtsystem, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben getönt sind und infrarote und sichtbare Strahlung teilweise absorbieren und dass das Schichtsystem selektiv infrarote Strahlung reflektiert und/oder absorbiert. Verbundscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem eine Energietransmission zwischen 8% und 35% aufweist. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben unterschiedlich stark getönt sind und/oder unterschiedlich stark infrarote Strahlung absorbieren. Verbundscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Scheibe eine geringere Tönung oder ein geringeres Absorptionsvermögen für infrarote Strahlung als die innere Scheibe aufweist. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben unterschiedliche Dicken aufweisen. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Scheibe mit dem Schichtsystem versehen ist. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Scheibe mit dem Schichtsystem versehen ist. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht mit dem Schichtsystem versehen ist. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben aus Glas bestehen und zwischen 1 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1,6 mm und 3,1 mm dick sind. Verbundscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus zwei Polyvinylbutyral – Folien mit einer zwischen diesen angeordneten mit dem Schichtsystem versehenen Polyethylenterephtalat – Folie besteht. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem ein Dünnschichtsystem mit einer oder mit mehreren Funktionsschichten aus Silber ist. Verbundscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem eine Filterschicht auf nichtmetallischer Basis, insbesondere ein Interferenzschichtsystem ist. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundscheibe bis zu 50% der von außen einfallenden sichtbaren Strahlung reflektiert. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Scheibe die Reflexionsfarben des Schichtsystems zumindest teilweise absorbiert. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht getönt ist und/oder infrarote Strahlung zumindest teilweise absorbiert. Verbundscheibe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem von außen gesehen hinter der getönten und/oder infrarote Strahlung absorbierenden Zwischenschicht angeordnet ist und die Zwischenschicht die sichtbaren Reflexionsfarben des Schichtsystems zumindest teilweise absorbiert. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis ihrer Lichttransmission zu ihrer Energietransmission TL/TE größer als 1,8, vorzugsweise größer als 2,4 ist. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundscheibe gebogen ist. Verbundscheibe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben aus Glas bestehen, das für sichtbare Strahlung teilweise durchlässige Schichtsystem auf eine der Scheiben aufgebracht ist und dass das Schichtsystem thermisch belastbar ist. Verwendung einer Verbundscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 19 als Seiten-, Heck- oder Dachscheibe in Fahr- oder Flugzeugen.






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