BRPI0307741B1 - elemento de painel com uma vidraça temperada - Google Patents

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Abstract

"elemento de painel com uma vidraça temperada". em um elemento de painel (1) com uma vidraça temperada (2), que é provida de um revestimento de superfície total (3), eletricamente condutor e aquecedor pela aplicação de uma tensão elétrica por eletrodos (7), no qual uma zona parcial do revestimento é separada eletricamente por uma linha de separação, uma zona superficial interior do revestimento (3) é, de acordo com a invenção, separada eletricamente, por pelo menos uma linha de separação periférica (4), em relação a uma região de borda exterior (5) do revestimento (3) e os eletrodos (7) são dispostos no interior da zona superficial circundada pela linha de separação (4).

Description

“ELEMENTO DE PAINEL COM UMA VIDRAÇA TEMPERADA”. A invenção se refere a um elemento de painel com uma vidraça temperada que é provida de um revestimento de superfície total, eletricamente condutor e aquecedor pela aplicação de uma tensão elétrica por eletrodos, e no qual uma zona parcial do revestimento é separada eletricamente por uma linha de separação. Revestimentos aquecedores desse tipo aplicados sobre vidro servem em regra geral para desembaraçar do vapor de água e do gelo as vidraças utilizadas como vidraças transparentes, a fim de que se possa ver através sem dificuldades.
As características de base são divulgadas no documento DE-Al-40 11 541, sob a forma de uma vidraça de alarme temperada com aquecimento elétrico. Com o auxílio de uma linha de separação traçada por um feixe de laser, uma zona parcial do revestimento aquecedor eletricamente condutor dessa vidraça é separada eletricamente da zona superficial principal do revestimento. A zona parcial é utilizada como sensor para detectar uma ruptura da vidraça temperada em questão. Essa última pode ser integrada em uma vidraça laminada ou em um elemento de envidraçamento isolante. De preferência, é empregado o sistema de camadas, que pode suportar uma grande carga térmica e que pode ser colocado sobre a superfície da vidraça bem antes da têmpera dessa última. O documento DE-A1-36 44 297 apresenta uma pluralidade de exemplos para dividir revestimentos aquecedores de um pára-brisa de veículo. As divisões podem desse modo ser realizadas por faixas não revestidas na superfície e/ou por recortes feitos por via mecânica ou por um feixe de laser. Elas servem para estabelecer e para conduzir de modo adequado um fluxo de corrente no interior da face revestida e devem garantir uma densidade de corrente que seja a mais uniforme possível nas faces em questão. O funcionamento dessas camadas aquecedoras requer tensões elétricas relativamente altas. É preciso prever um isolamento elétrico seguro, em especial na borda da vidraça em questão, eventualmente revestido em toda sua superfície.
Em um outro elemento de painel (DE-B-2 113 876), o revestimento aquecedor e eletricamente condutor não se estende até a borda do painel, de tal maneira para que um quadro de afastamento de uma vidraça isolante possa ser colado diretamente sobre a região da borda (não revestida) da vidraça sem precauções especiais. Os condutores elétricos de alimentação dos eletrodos são levados através dos furos tomados estanques no quadro de afastamento. É conhecido que é possível introduzir por diferentes métodos faixas não revestidas em um substrato por outro lado inteiramente revestido. Com o auxílio de máscaras colocadas durante a operação de revestimento, o substrato pode ser mantido livre de imediato nas zonas recobertas. Para retirar um revestimento em zonas parciais de um substrato, o revestimento pode de novo ser retirado por abrasão mecânica, por via química ou por exemplo por feixes de laser.
No elemento de painel conhecido pelo documento EP-A-2-0 989 781 assim como na solução proposta pelo documento DE-U-299 23 417, o revestimento que se estende até a borda da vidraça é mascarado por uma camada isolante que o recobre, de tal modo para que pelo menos não exista ligação eletricamente condutora na direção do quadro de afastamento. Esse último pode por outro lado ser constituído por uma matéria de alta resistência elétrica, por exemplo o plástico. Do mesmo modo, é possível eventualmente empregar colas de alta resistência elétrica. Nesses modelos, os condutores de alimentação na direção dos eletrodos são conduzidos entre a superfície revestida da vidraça e o quadro de afastamento ou através dos furos no quadro de afastamento. O documento DE-A1-196 44 04 descreve uma vidraça laminada para automóveis, cuja laminagem compreendem um filme de polímero, que é por sua vez provido de um revestimento eletricamente condutor, isolante termicamente mas no entanto sensível à corrosão. Uma faixa estreita de borda do revestimento sobre o filme é separada da zona superficial principal do revestimento com o auxílio de uma linha de separação, a fim de evitar a propagação de influências corrosivas que partem da borda do filme até o campo de visão da vidraça. A linha de separação é talhada de modo visualmente imperceptível no revestimento com o auxílio de um feixe de laser. O feixe de laser é regulado de tal maneira para que ele só seja absorvido pela matéria do revestimento e para que ele só destrua essa última em uma zona estreitamente limitada localmente pelo calor desprendido, enquanto que o próprio filme de suporte permanece intacto. A invenção tem como objeto apresentar um elemento de painel mais aperfeiçoado com uma camada aquecedora, que convém também mas não unicamente como elemento de painel aquecedor autônomo sem ter a função de uma vidraça de janela.
De acordo com a invenção, esse objetivo é atingido pelo fato de que uma zona superficial interior do revestimento aquecedor é separada eletricamente, por pelo menos uma linha de separação periférica, em relação a uma região de borda exterior do revestimento e pelo fato de que os eletrodos são dispostos no interior da zona superficial circundada pela linha de separação. As características das reivindicações secundárias propõem aperfeiçoamentos vantajosos desse objeto.
Separando-se o campo aquecedor propriamente dito de uma região de borda do revestimento com o auxílio de pelo menos uma linha de separação periférica, assegura-se primeiramente um isolamento elétrico seguro da borda do elemento de painel. Em caso de funcionamento com tensões relativamente altas, é possível também prever duas ou várias linhas de separação periféricas paralelas. Isso permite em princípio o funcionamento de um tal elemento de painel aquecedor na tensão da rede nacional respectiva (por exemplo 11 ou 230 V).
Naturalmente, é possível - de um modo conhecido em si -prever também em um elemento de painel de acordo com a invenção vários caminhos de corrente, a conectar se for o caso independentemente um do outro, para poder conectar ou desconectar a potência de aquecimento por patamares, de acordo com as necessidades. O comprimento e a largura do caminho de corrente ou dos caminhos de corrente assim como a condutibilidade superficial (em ohms por unidade de superfície) do sistema de camadas utilizado são determinantes para a potência elétrica absorvida e a potência de aquecimento do elemento de painel. De acordo com a tensão de serviço respectivamente disponível ou predeterminada, é possível regular dentro de amplos limites potências de aquecimento diferentes pelo desenho do caminho de corrente, para as quais a temperatura máxima admissível dependerá também do domínio de utilização do elemento de painel terminado. Por exemplo, se contatos diretos pelo usuário não são possíveis ou não são aceitáveis, as temperaturas podem nesse caso se situar nitidamente acima de 50°C. No entanto, é preciso naturalmente evitar que camadas de cola que aderem sobre a vidraça a revestir, por exemplo filmes de cola de uma vidraça laminada, sejam danificadas pelas temperaturas atingidas em funcionamento normal.
Tais elementos de painel podem ser instalados dentro ou sobre prédios, sobre paredes ou ser integrados nesses últimos, no lugar dos corpos aquecedores habituais. Com essa finalidade, eles não devem obrigatoriamente ser realizados sob a forma de janelas, mas sim podem ser realizados sob a forma de espelhos, de superfícies decorativas, etc. Se for o caso, também é possível utilizar tais elementos de painéis de maneira geral para a produção superficial de calor em aparelhos técnicos, por exemplo aparelhos domésticos, nos quais a pequena altura total e a superfície lisa muito fácil de limpar dos ditos elementos de painéis podem apresentar grandes vantagens.
Se, mesmo em uma aplicação do elemento de painel como elemento aquecedor plano sem função de janela, o fluxo de corrente não deve obrigatoriamente ser distribuído uniformemente por toda a superfície, é no entanto vantajoso regulá-lo assim pelo menos aproximadamente, a fim de evitar superaquecimentos locais e degradações do revestimento aquecedor. Certamente, com sistemas de camadas colocados por processos modernos, é possível contar com uma espessura bastante regular da camada total, no entanto não é muito possível, ao contrário, realizar espessuras voluntariamente diferentes do revestimento, e em consequência disso resistências de superfície diferentes, em uma região determinada de um substrato.
Por ocasião da fabricação de elementos de painéis aquecedores sem função de janela, é possível se for o caso renunciar a um tratamento anti-reflexo da camada condutora propriamente dita, que é composta por exemplo de prata ou de um outro metal condutor, o que permite por um lado simplificar a alimentação em corrente (as camadas anti-reflexo dielétricas usuais não são ou são muito má condutoras), por outro lado obter efeitos de superfície decorativos. A determinação exata das matérias adequadas para o sistema de camadas aquecedor é no entanto deixada para a avaliação do profissional, ao qual incumbe calibrar a potência de aquecimento desejada.
Em complemento, é possível prever um ou vários sensores de temperatura para detectar a temperatura real do elemento de painel. Tais sensores de temperatura podem mesmo ter a forma de limitadores de corrente (por exemplo de termistores, cuja resistência elétrica/ôhmica aumenta quando a temperatura aumenta). Em variante, pode ser previsto um órgão de comutação separado para desconectar a corrente de aquecimento em caso de ameaça de superaquecimento do elemento de painel, e que pode ser comandado por um sensor de temperatura.
Como no estado da técnica nesse domínio, a zona de borda periferia separada pode também, no elemento de painel de acordo com a invenção, ter em variante a forma de um detector de ruptura para o disparo de um alarme, se ela é separada em um local e se são previstos de um lado e de outro da linha de separação eletrodos para um circuito de corrente de vigilância. Tais circuitos de corrente de vigilância podem funcionar com potências ou tensões elétricas a tal ponto baixas que nenhum perigo resulta deles.
Outros detalhes e vantagens do objeto da invenção serão fornecidos pelos desenhos de exemplos de realização e pela descrição detalhada dos mesmos que se segue.
Nesses desenhos em representação simplificada, a Fig. 1 é uma vista em perspectiva de um elemento de painel com um revestimento aquecedor e dividido por linhas de separação; a Fig. 2 mostra uma vista idêntica de uma variante do elemento de painel; e a Fig. 3 representa um corte através da região do contato elétrico de uma forma de realização, na qual o elemento de painel da figura 1 faz parte de uma vidraça laminada.
De acordo com a figura 1, um elemento de painel 1 compreende uma vidraça temperada 2, da qual uma primeira face principal -aqui a face superior - é inteiramente recoberta por um revestimento eletricamente condutor 3.0 revestimento 3 pode, mas no entanto não deve ser opticamente transparente. De preferência, ele é composto por um sistema de camadas que resiste a uma carga térmica alta, que compreende pelo menos uma camada metálica, que foi colocada antes da têmpera da vidraça 2.
Ao longo da borda da vidraça 2, duas finas linhas de separação 4, traçadas na periferia paralelamente uma à outra a uma pequena distância -1 a 2 cm - dessa borda são feitas no revestimento. Uma faixa de borda exterior periférica 5 assim formada é eletricamente separada da maior parte restante da superfície revestida. Ela forma um isolamento de borda do elemento de painel 1.
Partindo das duas linhas de separação periféricas 4, um outro par de linhas de separação paralelas 6 se estende sob um ângulo em um certo comprimento na superfície do revestimento 3. De cada lado dessas linhas de separação 6, é previsto um eletrodo em forma de tira 7, que é toda vez ligado eletricamente ao revestimento 3. Por cabos 8, os dois eletrodos 7 podem ser ligados a uma tensão elétrica.
Para determinar um traçado definido da corrente de aquecimento através da face do revestimento 3, são previstas, de modo conhecido em si, outras linhas de separação 9, 10. A linha de separação 9, globalmente em forma de U se une diretamente às duas linhas de separação 6, os dois ramos do U sendo paralelos às linhas de separação 6 e às duas faces laterais do elemento de painel 1. A linha de separação retilínea 10 se estende desde as linhas de separação 4 entre os dois ramos do U da linha de separação 9. Nas extremidades livres das linhas de separação 9, respectivamente 10 na superfície, são previstos na superfície de revestimento entalhes 11, que devem evitar densidades de corrente excessivas na região dessas extremidades. As linhas de separação 9 e 10 formam, assim como as linhas de separação periféricas 4, interrupções de alta resistência elétrica no revestimento, através das quais nenhuma corrente pode passar.
No total, resulta daí um caminho de corrente de um comprimento relativamente grande e de largura relativamente pequena, que utiliza toda a superfície do revestimento 3 circundada pelas linhas de separação periféricas 4. Para que se estabeleça uma densidade de corrente que seja tão uniforme quanto possível nas transições entre o revestimento 3 e os eletrodos 7, os eletrodos 7 têm um comprimento sensivelmente igual à largura do caminho de corrente nesse local.
Aqui só é mostrado ume exemplo de realização dentre uma pluralidade de desenhos possíveis e utilizáveis das linhas de separação que definem, o caminho de corrente. Também é possível, sem grandes despesas suplementares - por exemplo com o auxílio de um robô - utilizar por exemplo o laser para traçar linhas de separação curvas no revestimento. Outros exemplos se deduzem do estado da técnica discutido na introdução. A realização do elemento de painel 1 de acordo com a figura 2 se distingue da primeira realização essencialmente pela disposição modificada dos dois eletrodos e pelo trajeto do fluxo de corrente. Os dois eletrodos 7 estão situados aqui na proximidade das linhas de separação 4 paralelamente a um dos lados da vidraça 2. Essa disposição dos eletrodos 7 na proximidade de um lado da vidraça é menos aparente à vista do que a realização ilustrada na figura 1. O caminho de corrente entre os eletrodos apresenta um trajeto sinuoso determinado por linhas de separação 10. Nas regiões dos desvios, são por outro lado previstas linhas curvas de separação ou de guia 12, que são de novo destinadas a evitar picos de corrente nas extremidades livres das linhas de separação retilíneas 10. Naturalmente, tais linhas de guia 12 podem também ser utilizadas na realização da figura 1. Por outro lado, é possível prever várias linhas de guia paralelas. O desenho mais adaptado em cada caso de tais linhas de guia da corrente assim como das linhas de separação 9 e 10 deve ser determinado caso a caso por testes.
Elementos de painel do tipo representado nas figuras 1 e 2 são convenientes por exemplo para ser instalados em vidraças isolantes, nas quais o quadro de afastamento associado deve simplesmente ser colado sobre a região da borda 5. Os cabos 8 seriam nesse caso - de modo também conhecido em si - realizados sob a forma de cabos planos ou de filmes impressos com seções condutoras e conduzidos na direção do exterior, sem nenhum contato elétrico com a região da borda entre o quadro de afastamento e a superfície da vidraça, portanto no plano da colagem. O segundo vidro da vidraça isolante forma um mascaramento traseiro do revestimento.
Do mesmo modo, tais elementos de painel podem ser suspensos diretamente diante de uma parede ou integrados nessa última, sem ser previamente munidos de um recobrimento traseiro, se por outro lado for garantido que não existe nenhum perigo devido à tensão elétrica de funcionamento.
Em uma outra variante, que é mostrada de modo fragmentar na figura 3, a vidraça 2 da figura 1 foi integrada em uma vidraça laminada, da qual a segunda vidraça rígida 13 feita de vidro ou de plástico é unida planamente, do modo usual, por uma camada ou uma folha adesiva 14 à vidraça temperada 2. É vista no corte transversal no revestimento 3 a disposição das duas linhas de separação 6 entre os eletrodos 7, que são aplicadas diretamente sobre o revestimento 3. Em variante a essa disposição, os eletrodos podem também ser colocados embaixo do revestimento, quer dizer antes da colocação desse último sobre a superfície da vidraça. Eles podem ser realizados sob a forma de finos filmes metálicos ou também de tiras a cozinhar (por ocasião da têmpera da vidraça 2) a partir de uma pasta de serigrafia condutora. Realizações de eletrodos apropriados, que podem também ser chamados de trilhos coletores, são descritas em múltiplas vezes no estado da técnica. A segunda vidraça 13 e a camada adesiva 14 são providas de um pequeno entalhe, respectivamente de um pequeno furo 15 na região dos eletrodos. Esse último serve para a saída das conexões elétricas dos eletrodos 7. Duas abas de contato 16 são fixadas nesses últimos com o auxílio de pés a soldar por brasagem 17 e de pontos de brasagem 18. Os pinos de contato das abas de contato 16 se encontram no interior do entalhe 15 e permitem a introdução de uma tomada de conexão adequada (não representado), que deve naturalmente ser protegida mecanicamente de modo conveniente contra a extração.
Uma tal realização do contato elétrico da camada aquecedora na direção do exterior convém especialmente bem para uma utilização do elemento de painel como placa aquecedora sem função de janela. Naturalmente, na realização de acordo com a figura 3 assim como nas figuras 1 e 2, o par de eletrodos 7 pode ser ligado a um cabo permanente que pode, por uma tomada em sua extremidade livre, ser conectado a uma fonte de corrente.
Os eletrodos 7 são eles próprios opacos, se for o caso eles são no entanto visíveis pelo lado não revestido da vidraça 2. Eles podem desde então constituir elementos decorativos, por exemplo - em variante em relação à forma de simples tira ilustrada no desenho - figurar um logotipo de firma ou de fabricante. Por outro lado, também é possível obter certos efeitos de cor colorindo-se para isso a pasta de serigrafia condutora utilizada de preferência para a realização dos eletrodos.
Naturalmente, a região do contato elétrico pode também, se for necessário, ser mascarada à vista por meios apropriados, por exemplo aplicando-se ou suprimindo-se para isso um motivo decorativo opaco, ou também utilizando-se para isso uma massa de vidro de tonalidade bastante escura para a vidraça temperada 2. Essa última formará em regra geral a superfície do elemento de painel voltada na direção do espaço a aquecer. Em substituição a eventuais mascaramentos, foi disposto aqui, na região dos eletrodos e das abas de contato, um revestimento opaco, eletricamente não condutor 19 entre a superfície revestida da vidraça 2 e o revestimento aquecedor 3, que já foi impresso sobre a superfície do vidro e cozido por ocasião da têmpera antes da colocação do revestimento 3. Em variante à representação, é possível aplicar os dois eletrodos 7 diretamente sobre o revestimento opaco 19 - por exemplo por impressão de duas tiras de uma pasta de serigrafia condutora - e somente em seguida, como já foi indicado, colocar o revestimento condutor 3 por cima do revestimento opaco 19 e dos eletrodos 7. Isso apresenta sobretudo a vantagem de que depois da colocação do revestimento mecanicamente frágil 3, não é preciso mais uma vez aplicar planamente uma nova matéria sobre a superfície revestida. Por outro lado, garante-se assim uma boa aderência dos eletrodos 7 sobre a superfície do vidro.
Para a entrega, o entalhe 15 será obturado com um tampão estanque, duravelmente elástico (não representado), que permitirá eventualmente a colocação e a retirada da tomada mencionada, mas que impedirá a propagação de umidade e de sujeiras até os eletrodos 7 e o revestimento 3.
Na representação de acordo com a figura 3, seria possível combinar uma das abas de contato 16 com um sensor de temperatura, por exemplo com uma resistência com auto-regulação em função da temperatura, que detecte localmente a temperatura real do elemento de painel, respectivamente do revestimento, e que limite eventualmente a potência elétrica absorvida a valores inofensivos. Um tal sensor de temperatura podería vantajosamente ser integrado em um pé de brasagem 17 de uma das abas de contato 16, como está indicado em traços mistos 20 no pé da aba de contato de direita 16, de tal modo para que ele esteja situado diretamente no fluxo de corrente do circuito de corrente de aquecimento.

Claims (18)

1. Elemento de painel (1) com uma vidraça temperada (2), que é provida de um revestimento de superfície total (3), eletricamente condutor e aquecedor pela aplicação de uma tensão elétrica por eletrodos (7), no qual uma zona parcial do revestimento é separada eletricamente por uma linha de separação, caracterizado pelo fato dc que uma zona superficial interior do revestimento (3) é separada eletricamente, por duas ou várias linhas de separação periféricas paralelas (4), nas proximidades de uma região de borda exterior (5) do revestimento (3} e em que os eletrodos (7) são dispostos no interior da zona superficial circundada pela linha de separação (4), a resistência elétrica do revestimento aquecedor (3) sendo regulada de modo a funcionar com a tensão da rede elétrica nacional, de tal maneira que uma temperatura predeterminada não seja ultrapassada por ocasião da aplicação dessa tensão de rede aos dois eletrodos (7), e conexões dos eletrodos (7) sendo levadas à distância da vidraça revestida (2) sem contato com a região da borda (5).
2. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluxo de corrente é conduzido todas as vezes entre dois eletrodos (7) ao longo de um traçado predeterminado, que é obtido por urna divisão isolante local do revestimento na zona superficial circundada pela linha de separação (4).
3. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o revestimento (3) é formado por um sistema de camadas, que resiste a uma carga térmica alta, colocado antes da têmpera da vidraça (2) sobre a superfície dessa ultima,
4. Elemento de painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que conexões dos eletrodos são levadas para o exterior acima da região da borda sendo para isso eletricamente isoladas em relação a essa última.
5. Elemento de painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma outra placa (13) é contracolada no lado revestido da vidraça (2).
6. Elemento de painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que um quadro de afastamento de uma vidraça isolante é colado na região de borda separada (5) do revestimento.
7. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que é previsto pelo menos um entalhe (15) em uma outra placa (13) unida à vidraça revestida (2) para a saída das conexões elétricas dos eletrodos (7).
8. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que conexões de tomada (17) dos eletrodos (7) são dispostas no entalhe (15).
9. Elemento de painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por um sensor de temperatura destinado a detectar uma temperatura real do revestimento aquecedor.
10. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um elemento de comutação que deve ser comandado pelo sensor de temperatura para interromper ou reduzir a corrente de aquecimento em caso de ultrapassagem de um limite de temperatura predeterminado.
11. Elemento de painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a região de borda separada (5) do revestimento (3) é separada por pelo menos uma linha de separação e é utilizada como caminho de corrente.
12. Elemento de painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos a região dos eletrodos (7) é escondida da vista com o auxílio de uma máscara.
13. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o mascaramento visual é obtido utilizando-se para isso uma massa de vidro opaco para a vidraça temperada (2).
14. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o mascaramento visual é realizado por um elemento decorativo opaco (19).
15. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o elemento decorativo opaco (19) é disposto planamente entre a superfície da vidraça (2) e o revestimento aquecedor (3).
16. Elemento de painel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que os eletrodos (7) são realizáveis por colocação e cozimento de uma pasta de serigrafia eletricamente condutora, antes ou depois da colocação do revestimento aquecedor (3).
17. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os eletrodos constituem elementos decorativos visíveis.
18. Elemento de painel de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que conexões de pino (16) destinadas a introduzir condutores de conexão elétrica são ligadas aos eletrodos (7).
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