160690. lajstromszámú szabadalom • Kémiailag-edzett üvegtárgy

3 keletkező nagy és éles üvegdarabok mintegy .„gallért" képeznek az utas nyaka körül és súlyosan megsebesítik vagy megölik. (Az ilyen esetet „Gillotine" esetnek nevezik.) A találmány azon a megfigyelésen alapszik, hogy a megfelelő körülmények között kémiai kezelésnek alávetett üveg törési jellemzői a törést okozó tárgy természete szerint különbözőek lehetnek. Ilyen törési jellemzőket az üveg maximális szakítószilárdságának és a húzási igénybevételnek kitett belső zóna vastagságának alkalmas megválasztásával biztosíthatunk. így tehát előállíthatunk olyan szélvédő üveget, amely kavicsok vagy más hasonló repülő tárgyak hatására megfelelően nagy darabokra törik szét, s így a szélvédő üveg nem válik teljesen átlátszatlanná, ha pedig a repülő emberi test ütközik neki, akkor az üveg törése során gyakorlatilag életlen, kis darabok keletkeznek. A találmány szerint olyan tárgynál,. amelynek legalább egy része üvegből, például üveglapból, vagy két vagy több üveglapot és legalább egy műanyaglapot — célszerűen polivinil-butiral lapot — tartalmazó egységből áll, aholis az üvegrészek legalább egyikét, legalább részben kémiai edzéssel kezeltük, amelynek folyamán az üveg felületén levő alkáliionok, például nátriumionok, nagyobb ionokra, például káliumionokra cserélődnek ki, minek következtében az üveg egy belső zónájában húz^feszültségek, az üveg külső rétegében pedig nyomófeszültségek keletkeznek és a hosszúságegységre vonatkoztatott optikai kettőstörési késésben kifejezett, millirníkron/milliméter mértékegységben megadott legnagyobb húzófeszültség, valamint a húzás alatt álló belső zóna milliméterben mért vastagsága ismert módszerrel határozható meg, a legnagyobb húzófeszültségnek és az említett vastagságnak szorzata 10—140 millimikron, előnyösen 25—80 millimikron. ' Az „optikai kettőstörés hosszegységre vonatkoztatott késésével kifejezett húzófeszültség" kifejezés értelme a következő: A fény kettőstörés hatására létrejövő optikai késése ismert jelenség, amelyet üveg vagy más anyag feszültségének fotoelasztikus tanulmányozásánál használnak fel. Ha edzéssel kezelt üveglap egy rétegén fénysugár halad keresztül, akkor a szóban forgó üveg kettőstörő tulajdonsága következtében a sugár két, síkban polarizált fénysugárra válik szét. A két sugár azonos irányban halad tovább, elektromos vektoruk azonban két különböző síkban helyezkedik el. Az első sugár elektromos vektora .az üveglap felületével párhuzamos síkban helyezkedik el, a második sugár elektromos vektora pedig erre a síkra merőleges síkban található. Az üveglap felületére merőleges síkban gyakorlatilag nincs feszültség. A két polarizált fénysugár egymáshoz viszonyított késése az üveglapból történő kilépés helyén függ az üveglapban ébresztett feszültségektől, s így azok mértékéül szolgálhat. A viszonylagos késest megadhatjuk azzal az útkülönbséggel, amely a gyor-4 sabb sugár üvegből történő kilépéséig a két sugár közt létrejön. A késés arányos a sugarak üvegben megtett útjával és egyenlő azzal az üvegfelülettel párhuzamos síkban levő feszültsé-5 gek nagyságával, amelyben az egyik sugár elektromos vektora halad. Annak meghatározásához, hogy valamely üveglemez megfeleld a találmány említett követelményeinek, a viszonylagos késést millimikron/milliméter egységben hatá.„ rozzuk meg. A szóbanforgó optikai késést valamely üvegmintában például „Berek-kompenzátorral" határozhatjuk meg. A vizsgálat során a mintát és a kompenzátort polarizátor és analizátor közé helyezzük. 15 Edzett üvegben a maximális húzófeszültség a lemez közepén levő síkban lép fel. A középső síktól az üveg felülete felé haladva a húzófeszültség csökken, majd a középső sík és aközött 20 a sík között, amelyben már nyomófeszültség lép fel, valahol 0-ra csökken. A 0 feszültséggel rendelkező sík helyzetének megállapítására az üveglemez külső felületével kezdve, majd befelé haladva különböző mélységekben megmérjük a vi-25 szonylagos optikai késést. Az így kapott adatokból meghatározhatjuk annak a zónának a vastagságát, amelyben az üveg húzófeszültségnek van kitéve. Hogy a kapott vastagsági adatot felhasználhassuk annak megállapítására, hogy va-30 lamely üveg megfelel-e a találmány említett követelményeinek, a vastagságot milliméterben kell megadni. Ekkor ugyanis a vastagsági adat a fenti célt szolgáló számításokra közvetlenül felhasználható. A miUiméter/millimikronban ki-38 fejezett viszonylagos optikai késést a továbbiakban B-betűvel jelöljük, a húzófeszültség alatt levő belső zóna milliméterben kifejezett vastagságának megadására pedig a b-betűt használjuk. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti üveget 4Q nehéz tömeggel összeütközésbe hozva, — s így azt az esetet utánozva, mikor valaki fejjel nekiütközik a gépkocsi szélvédőjének — a találmány szerinti eljárással előállított üveglap nagyrészt igen kis darabokra törik szét. Ha azonban a ta. lálmány szerinti üveglapot valamely repülő tárggyal törjük össze, — s így a kis kavicsok szélvédő üvegnek történő ütközését modellezzük — az üveg az előbbinél nagyobb darabokra törik, s így a szélvédő bizonyos fokig átlátszó marad. 50 iw A kémiai edzés során előnyösen olyan üveget állítunk elő, amely Bb szorzata 25—80 mikron. Az említett előnyök ezen a határon belül a legnagyobbak. Ha a szóbanforgó szorzat ezen a határon belül van, akkor a kaviccsal történő ütközés során eltörő üveg darabjai sokkal nagyobbak, mintha az üvegre jellemző Bb szorzat az említett határokon kívül esik. Előnyös, ha az üveg ihúzófeszültség alatt álló 60 zónájának vastagságát megadó b értéke legfeljebb 3 mm. Ezt a vastagság-^határt azért célszerű betartani, hogy az üveg kellő rugalmassággal rendelkezzen. A gépkocsi szélvédőjénél ugyanis «g nagy jelentőségű a szélvédő rugalmassága: ha a 2