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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung heizbarer @> Autoscheiben
f Ausscheidungsanmeldung aus Patentanmeldung P 14 80 445.6 Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer aus vorgespanntem Glas bestehenden
heizbaren Autoscheibe mit wenigstens auf einer Seite im gegenseitigen Abstand von
größenordnungsmäßig bis zu einigen Zentimetern angeordneten, bei erhöhten Temperaturen
eingebrannten schmalen Widerstandsstreifen aus einer elektrisch leitenden Zusammensetzung.
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Sie betrifft insbesondere ein zweckmäßiges Verfahren und zu seiner
Durchführung geeignete Vorrichtungen zum Auftragen der schmalen Streifen einer metallisches
Silber enthaltenden Paste, die nach ihrem Einbrennen als Widerstandsstreifen dienen.
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Der-Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, ein Verfahren und für seine
Durchführung geeignete Vorrichtungen zulschaffen, mit denen schmale Streifen der
Silberpaste mit einer Breite von 0,2 bis 0,8 mm auf einer Glasscheibe in der gewünschten
Form aufgebracht werden können. Das verfahren und die Vorrichtungen sollen geeignet
sein, Widerstandsstreifen mit gleichbleibendem Querschnitt zu erzielen, betriebssicher
zu arbeiten und eine Automatisierung des Herstellungsprozesses zu ermöglichen.
Das
Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die metallisches Silber
enthaltende Paste in form von dünnen Fäden mit dem gewünschten Querschnitt aus Düsen
ausgepreßt und unter gleichbleibender Relativbewegung zwischen Düse und Glasscheibe
auf diese in dem gewünschten Verlauf aufgetragen wird. Bei diesem Verfahren sind
zweckmäßig so viele Düsen nebeneinander vorgesehen, daß das gesamte Streifensystem
im Zuge einer Bewegung aufgetragen wird. Lediglich zum Auftragen der Semmelschienen,
die die Aufgabe der Stromzuführung zu den Widerstandsstreifen übernehmen, ist in
der Regel ein zweiter Arbeitsvorgang erforderlich, da ihre Richtung normalerweise
senkrecht zur Richtung der Widerstandsstreifen verläuft.
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In Wgiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrenswerden die aufgetragenen
Widerstandsstreifen nach dem Einbrennen auf galvanischem Wege, vorzugsweise mit
Kupfer, verstärkt: An Hand der Zeichnungen sollen verschiedene Ausführungsformen
von mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Glasscheiben sowie eine besonders
geeignete Vorrichtung zum automatischen Auftragen der Widerstandsstreifen näher
erläutert werten. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 einen Querschnitt durch eine
Reiasaheibe senk;-recht zur Richtung'der Widerstandsstreifen; Fig. 2 einen dem Schnitt
in Fig. 1 entsprechenden Querschnitt durch eine Heizscheibe mit galvanisch verstärktem
Widerstandsstreifen;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Heizscheibe
mit senkrecht verlaufenden Widerstandsstreifen; Fig. 4 eine Draufsicht auf eine
andere AusfÜhrungsform mit im wesentlichen waagerecht verlaufenden Widerstandsstreifen;
Fig. 5 . eine Draufsicht auf eine Glasscheibe mit seitlich sich verjüngenden Endteilen,
in denen die Widerstandsstreifen von ihrer parallelen Richtung abweichen; Fig. 6
ein besonders zweckmäßiges Stromanschlußorgan im Schnitt; Fig. ? ein Spritzzylinder
mit Düse zum Auspressen eines Fadens der Leitsilberpaste; und Fig. 8 .eine Vorrichtung
zum automatischen Auftragen von Widerstandsstreifen. Das erfindungsgemäße Verfahren
betrifft insbesondere die Herstellung solcher heizbarer Glasscheiben, wie sie in
den Fig. 1 bis 5 dargestellt sind.
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Nach Fig. 1 ist die Glasscheibe 1 auf einer Oberfläche 2 mit schmalen,
auf der Oberfläche 2 eingebrannten Widerstandsstreifen 3 versehen. Jeder Widerstandsstreifen
3 besteht aus einer elektrisch leitenden Zusammensetzung,@die als hochviskose Mischung
in Streifenform auf die Oberfläche 2 der Scheibe 1 aufgetragen und im Anschluß daran
bei erhöhter Temperatur eingebrannt wird. Die Widerstandsstreifen sind im allgemeinen
auf der Innenseite der Scheiben aufgebracht. In besonderen Fällen können sie jedoch
auch
auf der Außenseite oder sogar auf beiden Seiten av£gebc,ht sein.
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Um den elektrischen Widerstand der Streifen zu verringern, k6nnen
die Widerstandsstreifen mit einer metallischen Schicht überzogen werden. Derartige,
mit einer metallischen Schicht verstgre Widerstandsstreifen sind in Fig. 2 dargestellt.
Die eingebrannten Widerstandsstreifen 3 weisen gemäß Fig. 2 auf ihrer-samten freien
Oberfläche einen metallischen Überzug 4 auf. Der Überzug wird beispielsweise durch
galvanischen Niederschlag eines Metalls hergestellt.
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Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Scheibe mit lediglich im Mittelfeld
der Scheibe angeordneten, senkrecht verlaufenden Streifen 5. Die Streifen 5 münden
oben und unten in parallel zum oberen und unteren Rand der Scheibe verlaufende Stromzuführungsschienen
6. Diese Stromzuführungsschienen 6 bestehen aus dem gleichen Material wie die Widerstandsstreifen
5. Zweckmäßig weisen diese Strvmzuführungsschienen 6 eine größere Breite und einen
entsprechend niedrigeren Widerstand als die Streifen 5 auf, um Ihre Aufgabe als
Stromzuführungsschienen erfüllen zu können. Die Stromzuführungsstreifen 6 sind mit
Anschlußorganen 7 versehen, die mit der Stromquelle verbunden sind.
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Bei der Au#5führungs2rm nach Fig. 4 sind die Widerstandsstreifen im
wesentlichen über die ganze Scheibe-verteilt in horizontaler Richtung verlaufend
angebracht.
Die Anordnung der Widerstandsstreifen nach Fig. 4, bei
der die Linien stets parallel zueinander angeordnet sind, läßt sich aus ästhetischen
Gründen nicht in allen Fällen durchführen. Insbesondere in den Fällen, in denen
sich die Glasscheibe nach den Seiten hin verjüngt, wie es häufig bei gebogenen Rückwandscheiben
der Fall ist, ergibt sich ein gefälligeres Aussehen, wenn die Widerstandsstreifen
zu ihren Enden hin zusammenlaufen. Eine solche Ausführungsform ist in perspektivischer
Darstellung in Fig. 2 -
wiedergegeben. Die Widerstandsstreifen 5 münden auch
hier wiederum. in die Stromzuführungsschienen 6, die unmittelbar an den Scheibenkanten
angeordnet sein können, so daß sie beim Einbau der Scheibe von der Scheibeneinfassung
verdeckt werden.
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Der Anschluß der Stromzuführungsschienen an den Stromkreis kann entweder
mit bekannten Vorrichtungen erfolgen oder aber in besonders zweckmäßiger Weise mit
Hilfe eines Anschlußorganes, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Das Anschlußorgan
besteht hierbei aus einer U-förmig gebogenen Klammer 40 aus federndem,Metall, die
über die mit der ätromzuführungsschiene 6 versehene Kante 42 der Glasscheibe 41
geschoben ist. Die Klammer 40 wird durch die Federwirkung an ihrem Platz gehalten.
Sie weist auf der einen Seite eine Verlängerung in Form eines Anschlußstückes 43
auf, das entsprechend dem Profil der Gummieinfassung 44 gebogen ist und sich auf
dieses Profil auflegt. Am Ende des Anschlußstückes 43 ist das Anschlußkabel 45 angebracht.
Gemäß
der Erfindung wird nun ein besonders gleichmäßiger Auftrag'' der Masse dadurch erreicht,
daß die pastenförmige Masse durch' eine Düse gepreßt und somit ein Faden von der
gewünschten Stärke erzeugt wird, der unmittelbar auf die Glasoberfläche aufgelegt
wird.
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Eine für diesen Zweck geeignete Vorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt.
Die pastenförmige Masse 8 wird in einen Zylinder 9 eingefüllt, an dessen unteren
Ende die Düsenanordnung 10 sitz' Die Düsenanordnung 10 besteht aus der eigentlichen,
sich nach unten verjüngenden Düse 11 mit der Mündung 12 sowie einer sich konzentrisch
um die Düse 11 erstreckenden Ringdüse 13. In den Raum der Ringdüse 13 wird über
den Anschlußstützen 14 Luft unter einem geringen Überdruck von beispielsweise 50
mm WS eingeleitet: Die aus der Ringdüse austretende Luft dient dazu, ein
unkontrolliertes Absetzen der Paste an der Düsenmündung*12 zu vermeiden und damit
eine hohe Gleichmäßigkeit und einen sauberen Querschnitt des ausgepreßten Fadens
zu gewährleisten. Der Zylinder 9 ist an seinem oberen Ende durch die Überwurfmutter
15 mit einer Zuleitung 16 abgeschlossen,. durch welche der Zylinder mit Preßluft
beaufschlagt wird. Die Preßluft wirkt auf den im Zylinder 9 gleitenden Kolben 17,
der die Paste aus der Düse herauspreßt.
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Das automatische Auftragender Widerstandsstreifen mit Hilfe dieses
Verfahrens geschieht mit Hilfe einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 8 dargestellt
ist. Die nach ihrer endgültigehlontur geschnitteneg Glasscheibe 18 ruht auf einem
Tisch 19:-Über dem'
Tisch 19 ist der Rahmen 20 angeordnet, der mit
Hilfe der Rollen 21 auf den Schienen 22 in Richtung des Pfeiles F verfahrbar ist.
Innerhalb des Rahmens 20 ist der Wagen 23 auf den Gleitstangen 24 in Richtung des
Pfeiles G, d.h. senkrecht zur Richtung des Pfeiles F verschiebbar gelagert. Der
an dem Wagen 23 angebrachte Spritz- . zylinder 9 kann somit jede beliebige-Gerade
oder Kurve auf der Glasscheibe 18 beschreiben.
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Der gewünschte Kurvenverlauf der Widerstandsstreifen wir durch die
Kurvenbahn 25 erzielt. Auf der Kuvenbahn 25 stützt sich eine Rolle 2? ab, die an
dem Wagen 23 befestigt ist und diesen gegen die Wirkung der über den Gleitstangen
24 angeordneten Federn 28 entlang der durch die Kurvenbahn 25 bestimmten Kurve führt.
Die Kurvenbahn 25 entspricht im wesentlichen der Krümmung der auf der Glasscheibe
18 gewünschten Zeitstreifen. Falls die Leitstreifen auf ihrer ganzen Länge streng
parallel zueinander auf die Glasscheibe aufgebracht werden sollen,genügt es, wenn
man der Kurvenbahn 25 genau die gewünschte Kurvenform gibt und ari dem Wagen 23
eine der Anzahl der Streifen entsprechende Anzahl von Spritzzylindern starr anordnet..Da
jedoch, wie bereits oben näher erläutert, in vielen Fällen ein nicht genau paralleler.
Verlauf der Zeitstreifen erwünscht ist, sind zur genauen Führung eines jeden einzelnen
Spritzzylinders zweckmäßig weitere Kurvenbahnen-26 vorgesehen. Zu diesem Zweck ist
jeder Spritzzylinder an einem Arm 29 verschwenkbar gelagert und an seinem oberen
Ende mit einem Führungsrad 30 versehen. Das Führungsrad 30 gleitet in der Führungsnut
26. Die Kurvenbahn 25 übernimmt in diesem Fall die Aufgabe.einer groben Fiihrung
des Wagens 23, wobei die Kurve,
die der Wagen 23 beschreibt, etwa
eine mittlere Krümmung der einzelnen Zeitstreifen darstellt. Der von dieser mittleren.
Krümmung abweichende Kurvenverlauf jeder einzelnen Düse wird durch die jedem einzelnen
Spritzzylinder zugeordnete Kurvenbahn 26 bestimmt.
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Um eine stets gleichbleibende Stärke des auf die Glasscheibe aufgelegten
Widerstandsstreifens zu gewährleisten, muß die Fortbewegungsgeschwindigkeit des
Spritzzylinders so konstant wie möglich. gehalten werden. Ein konstanter Antrieb
für den Rahmen 20 in Richtung des Pfeiles F genügt nur in den Fällen, in denen gerade
Widerstandsstreifen aufgebracht werden. Sobald jedoch die Streifen von der Geraden.abweichen,
muß die Fortbewegungsgeschwindigkeit in Richtung F entsprechend der Kurve korrigiert
werden. Diese Korrektur wird in der Weise vorgenommen, daß eine über ein mit konstanter
Drehgeschwindigkeit laufendes Antriebsrad 31 laufende Mitnehmerkette 32 über eine
Kurvenscheibe 33 geführt wird, deren Krümmung der Kurvenbahn 25 entspricht. An der
Kette 32 ist eine Mitnehmerrolle 34'befestigt, die den Rahmen 20 an der an diesem
Rahmen befestigten Mitnehmerleiste 35 erfaßt. Die Mitnehmerrolie 34- rollt in den
von der waagerechten Geraden abweichenden Strecken der Kurvenscheibe 33 auf aer
Leiste 35 ab, so daß jeweils nur die waagerechte Komponente der Bewegung der Mitnehmerrolle
34 den Rahmen 20 in Richtung des Pfeiles F mitnimmt.
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Wenn der Rahmen 20 in seiner Endstellung angekommen ist, wird die
Glasscheibe 18 abgenommen und eine neue Glaysscheibe aufgelegt. NunmPair kann ein
neuer Auftragsvorgang beginnen, wobei der Wagen
entweder vorher
in seine Ausgansstellung zurückgefahren ist oder aber dieser Auftragsvorgang in
der zu dem ersten Vorgang entgegengesetzten Richtung erfolgt.