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Heizdrahtanordnung für laminierte Glastafeln Die Erfindung betrifft
eine Heizdrantanordnung für laminierte Glastafeln.
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bei einem Motorfahrzeug wird die Sicht des Fahrers durch die Windschutzscheibe
oft durch Nebel gestört, der sich an der Vorderfläcne der Windschutzscheibe aufgrund
einer Temperaturdifferenz zwischen der Außenseite und der Innenseite gebildet, oder
durch Beninderung durch Schnee oder eins, welche slcjl an der Windschutzscheibe
festsetzen. Um diese unerwünschte Ersoneinung zu vermeiden, hat man bereits laminierte
Glastafeln verwendet, in welche elektrische Heizdrähte eingeschlossen sind, enn
der elektrische Strom durch die Heizdrähte geleitet wird, werden die Innenfläche
und die Aubenfläche der Glastafel erwärmt, so daß der Nebel, der Schnee oder das
Eis an der Außenfläche der Windschutzscheibe zum Verschwinden gebracht und die sicht
des Fahrers sichergestellt wird.
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Bei der Herstellung von solchen mit Drähten versehenen laminierten
Glastafeln ist man von einem tafelförmigen Material
als Zwischenschicht
ausgegangen, welches aus zwei Blättern aus thermoplastischem Material, z.i3. Polyvìnyl-butyral
besteht, wo jedes Blatt normalerweise eine Dicke von etwa 0,38 mm aufweist, zwischen
denen mehrere elektrische rieizdrähte in bestimmter Anordnung befestigt sind. ruder
man ist von einer apfel aus einei thermopiastischem Material ausgegangen, in welchem
die elektrisehen Drähte in einer Oberflächenschicht eingebettet sind. Es wurden
dann zwei Glaslamellen unter Zwischenschaltung der einen oder der anderen der genannten
Zwischenschichten aus thermoplastischem Material vereinigt, wobei das thermoplastische
Material als Festlegungsmittel für die elektrischen Heizdrähte und gleichzeitig
als Zement zum Verbinden der beiden Glaslamellen dient.
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Da jedoch die Blätter aus Polyvinyl-Butyral eine relativ große Dicke
aufweisen, haftet dieser beKannten Zwischenschicht der itacnteil an, dalS die elektrischen
Heizdrähte sien leicht lösen und zwar dann, wenn sich das Kunstharzmaterial nach
dem inbringen der Drähte zusammenzieht aufgrund der Unterschiede in den physikalischen
Eigenschaften von Harz und den Heizdrähten0 Dies führt dazu, daß die Anordnung der
Heizdrähte nicht mehr der gewünschten Anordnung entspricht und eine lineare rrusrichtung
der Drähte nicht mehr aufrechterhalten werden kann.
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Beim Laminieren von Glasschichten mit zwei Zwischenschichten aus thermoplastischem
Material zur bildung einer laminierten Glastafel
muß ein Paar von
Zuführungsleitern mit den Endabschnitten der Heizdrähte durch Löten, Schweißen oder
auf andere Weise verbunden werden. Zu diesem Zweck muß ein Teil der Zwischenschicht
entfernt werden, um die Heizdrähte freizulegen. In diesem Falle ist es doch schwierig,
diese arbeiten auszuführen, ohne die lieizurcillte aus ihrer Ordnung zu bringen.
Insbesondere ist es auch bei dies-en Zwischenschichten außerordentlich schwierig,
die Anordnung von lieizdrähten aufrechtzuerhalten, bis die lleizurante mit den Zuführungsleitern
verbunden sind.
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In einigen Fällen ist es wünschenswert, die Anordnung von tieizdrähten
nur an bestimmten Abschnitten einer Windschutzscheibe xorzusehen, z.f3. an jenen,
durch welche der Fahrer seine Sicht erhält. In diesem Fall hat die Lrfallrung gezeigt,
daß eine Storung des optischen Bildes an dem Abschnitt der Zwischenschicht veraiilaßt
wird, und zwar an einer Stelle, an welcher die Zwischenschicht mit den Heizdrähten
an den Abschnitt angrenzt, in dem solche Heizdrähte nicht vorgesehen sind. Die optische
Storung wird noch verstärkt, wenn die Dicke der Zwischenschicht groß ist.
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Die beschriebenen laminierten Glastafeln sind in der Weise hergestellt
worden, daß man zunächst eine entsprechend große Tafel aus thermoplastischem Material
auf der Oberfläche der einen Glaslamelle aufgebracht hat, daß man dann die Heizdrähte
auf der flwischenschicht aufgebracht hat, worauf man eine zweite
Zz-ischénscllicht
aus thermoplastischem Material oder eine Lösung aus einem solchen Material auf die
Heizdrähte aufgebracht hat, worauf man die Seite Glaslamelle aufgelegt und alle
Schichten in bekannter Weise miteinander verbunden hat Bei einer anderen Methode
hat man die Heizdrähte unmittelbar auf die Oberfläche deI einen Glas lamelle auf
gebracht und nach Aufsprühen einer Lösung aus thermoplastischem Kunstharz die andere
Glas lamelle darübergelegt und mit der ersten Glaslamelle vereinigt.
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Bei allen den bekannten Verfahren erfordert das Laminieren von zwei
Glaslamellen die Schritte, eine oder mehrere Bindeschichten sowie das Heizdrahtmaterial
zwischen die Glaslamellen in vorbestimmter Weise einzubringen. Weiterhin konnte
bei diesen bekannten Verfahren ein Auftreten von Fehlern nicht toleriert werden,
da das verwendete Polyvinyl-Butyral in großen Mengen benötigt wird und ziemlich
teuer ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine iseizdrahtanordnung
für laminierte Glastafeln zu schaffen, welche sehr leicht aufgewahrt werden kann,
jederzeit zur Verarbeitung bereitsteht, die Gefahr einer Lösung der Drähte von dem
Bindemittel durch Schrumpfung nicht heraufbeschwört, die alenge des verwendeten
Bindemittels gering hält und auch bei nur örtlich begrenzter Anbringung der Heizdrahtanordnung
keine optischen Störungen bei der Sicht durch die Windschutzscheibe verursacht.
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Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Her;
stellung
einer laminierten Glastafel zu schaffen, bei dem eine iieizdrahtanordnung nach der
erfindung verwendet werden kann, und welches die iserstellung außerordentlich vereinfacnt
und in jedem Falle zu einer sicneren Bindung zwischen deu Dränten und dem Bindemittel
führt.
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-verfahrensmäßis sieht die Lösung der gestellten Aufgabe durch die
erfindung vor, daß zunächst ein dünner Überzug aus Zement auf eine Seite eines Films
aus einem Material aufgebracht wird, welches mit dem Zement nicht verklebt, daß
dann auf den Überzug lieizdrähte in der gewünschten Anordnung aufgebracht werden
und daß schließlich der die neizdrähte tragende Überzug von dem Film getrennt und
zwischen die Glaslamellen eingebracht wird, die dann zusammenzementiert werden.
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Vorteilhafterweise wird für den Überzug der gleiche Zement wie für
das Verbinden der Glaslamellen verwendet.
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Weiterhin kann nach der erfindung nach dem Aufbringen der Drähte auf
diese ein zweiter Film aufgebracht und die Drähte mit dem Dberzug unter Zusammenpressen
der beiden Filme in innige der bindung gebracht werden. Von besonderer Bedeutung
ist, daß der bberzugszement jeweils in einer Dicke auf gebracht wird, die kleiner
ist als der Durchmesser der verwendeten Heizdrähte.
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Vorzugsweise beträgt die Dicke des Überzugszements etwa 5 Mikron.
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Die Heizdrahtanordnung gemäß der Erfindung, wie sie vorzugsweise bei
dem neuen Verfahren verwendet werden kann, sieht vor, daß auf einer dünnen blattförmigen
Schicht aus einem zum Verbinden von Glaslamellen geeigneten Zement mehrere Heizdrähte
in vorbestimmte Anordnung verteilt und mit der Schicht fest verbunden sind und die
Lementschicht leicht lösbar auf einem Film aus einem Material haftet, das mit dem
Zement nicht klebt.
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Vorteilhafterweise sind die Heizdrähte in zwei blattförmigen Schichten
aus Zement eingebettet. seide Zementschichten können jeweils an einem Film aus mit
dem Zement nicht klebendem Material haften, welches bei Verwendung der fleizdrahtanordnung
von den Zementüberzügen entfernt wird, worauf die Zementüberzüge mit den eingeschlossenen
neizdrähten zwischen die Glaslamellen eingebracht werden. Die Überzugschichten sind
dünner als die Drähte und sind den Umrißformen der Drähte angeschmiegt.
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Polyvinyl-Butyral ist ein typisches Beispiel für den Zement, der beim
Laminieren der Glastafeln verwendet werden kann. Es können aber auch andere Zemente
verwendet werden, vorausgesezt daß dieser Zement geeignet ist, um Glaslamellen miteinander
zu vereinigen und um die heizdrähte in ihrer Form zu halten, nachdem diese mit dem
Zement verbunden worden sind. Für das material des Filmes, der mit dem Zement nicht
kleben soll, eignet sich beispielsweise ein Polyäthylenkunstharz. Auch hier können
andere Materialien für die Filme verwendet werden, soweit diese geeignet sind, das
Polyvinyl-Butyralharz eine ausreichend
lange Zeit zu unterstützen,
damit dieser Zement geeignet ist, die Heizdrätite in iiirer Anordnung zu halten,
und soweit das Material ferner geeignet ist, leicht von dem zement entfernt zu werden,
wenn die Heizdrahtanordnung verwendet werden soll. Die Heizdrähte erzeugen Wärme
nach Anschließen einer elektrischen Heizquelle und können aus Nickel-oder Chromlegierungeii
od.dgl. bestehen. Vorzugsweise werden die Drähte jedoch aus Wolfram hergestellt,
wobei der Durchmesser der Drähte im Bereich zwischen 0,01 und 0,03 mm liegt. Die
heizdrähte können uch aus Cupro-Nickel bestehen.
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Die erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Leichnungen an
mehreren Ausführungsbeispielen näller erläutert.
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Fig. i zeigt einen Querschnitt durch eine tieizdraltanordnung gemäß
der Erfindung, welche die Heizdrahtanordnung in einem Zustand zeigt, in welche sie
vor der Verwendung gelagert werden kann.
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Fig. 2 zeigt in ähnlicher Darstcllung wie Fig. 1 ein abgewandeltes
Ausfüiirungsbeispiel fiir eine Heizdrahtanordnung in dem gleichen Zustand wie in
Fig. i.
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Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedeiie Ausführungsformeii von Heizdrahtanordnungen
in einer laminierten Glastafel, wobei ciie Glastafeln im Querschnitt gezeigt sind.
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Fig. 6 veranschaulicnt eine Glastafel, bei der Heizdrähte nur in bestimmten
Bereichen der Glastafel angeordnet sind, wobei Fig. 6 ein Beispiel für eine bisher
übliche Ausbildung der laminierten Glastafel ist, während zeigt '( für den gleichen
Anwendungsfall gemäß Fig. 6 eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht.
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In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Heizdrahtanordnung 6 gemäß
der vorliegenden Erfindung gezeigt, die eine größere Anzahl von geraden oder wellenförmig
elektrischen Heizdrähten 4 aufweist, die in entsprechenden gegenseitigen Abständen
parallel angeordnet sind und jeweils einen Durchmesser von etwa 10 bis 30 Mikron
besitzen. Diese Drähte sind integral zwischen zwei dünnen Schichten 3, 3' aus Polyvinyl-Butyral
eingeschlossen.
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Die iieizdrahtanordnung 6 in der beschriebenen Ausbildung ist ihrerseits
wieder zwischen zwei Filmun 1, 1' aus Polyäthylen eingeschlossen, welche mit den
Schichten 3, 3r keine permanente Bindung eingehen. Der für die Schichten 3, 3' verwendete
Zement ist geeignet, um zwei Glaslamellen zur Bildung einer Glastafel miteinander
zu verbinden, zwischen denen eine Heizdrahtanordnung 6 der beschriebenen Art als
Zwischenschicht vorgesehen ist.
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Die Heizdrahtanordnung 6 der beschriebenen Art kann dadurch hergestellt
werden, daß man zunächst eine Lösung aus Polyvinyl-
Butyral in
einem Lösungsmittel z.B. Methanol herstellt und mit dieser Lösung einen Überzug
auf den sich gegenüberliegenden Flächen 2, 2' des Polyäthylenfilas 1, 1' erzeugt,
diese Zement schichten zur Bildung der Schichten 3, 3' auf den Flächen in einer
Dicke von etwa 5 Mikron trocknet, die Heizdrähte 4 in der gewünschten Anordnung
auf den Zeientharzschichten 3, 3' ausbreitet und diese Anordnung mit dem zweiten
Polyäthylenfilm in einer solchen Weise abdeckt, daß die Heizdrähte zwischen den
Zementharzschichten 3, 3' eingeschlossen sind, worauf das Paket aus den werschiedonon
Schichten durch zwei Preßrollen hlndurchgeleitet wird, wodurch die Schichten 3,
3' miteinander ZU einer gemeinsamen Zement schicht oder Zwischenschicht 6 vereinigt
werden. Die äußeren Filze bilden mit der Heizdrahtanordnung 6 eine Tafel, welche
leicht bis zur Verwendung der lleizdrahtanordnung gelagert werden kann und sicherstellt,
daß die kieizdrahtanordnung nicht beschädigt oder anderweitig verändert werden kann.
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Wenn die Heizdrahtanordnung verwendet werden soll, wird der ine Polyäthylenfilm
1' von der Anordnung b abgesogen und der verbleibende Teil auf eine Glaslamelle
7' in einer solchen Weise aufgebracht, daß die freiliegende Seite der Heizdrahtanordnung
6 in Berührung alt der Glaslamelle 7' steht, wie dies Fig. 3 zeigt.
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Daraut wird der andere Polyäthylentila t von der Anordnung abgezogen
und nur die Heizdrahtanordnung 6 auf der Glaslamelle 7' verbleibt. Darauf wird eine
Zwischenschicht 8 aus Polyvinyl-
Butyral auf der freiliegenden
Fläche der neizdrahtanordnung 6 aufgebracht und eine zweite Glaslamelle 7 auf die
Zwischenschicht 8 aufgelegt. Dadurch wird die in Fig. 3 gezeigte Anordnung erhalten.
Dieses Schichtpaket wird dann durch eine Laminiermaschine bekannter Art hindurchgeleitet,
eo daß beide Glaslamellen miteinander sowie mit der Heizdrahtanordnung, die zwischen
den Lamellen angeordnet ist, zu einer einheitlichen laminierten Glastafel verbunden
werden.
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Die laminierte Glastafel nach Fig. 4 ist ebenfalls in der beschriebenen
Weise hergestellt, wobei eine Heisdrahtanordnung nach Fig. 1 verwendet worden ist.
Hierbei sind jedoch zwischen schichten S, 8 aus Polyvinyl-Butyral auf beiden Seiten
der Heizdrahtanordnuna 6 vorgesehen, um die Glaslamellen 7 und 7' miteinander zu
verbinden.
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Eine abgewandelte Ausführungsform der Heizdrahtanordnung geaäß der
Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt. Bei dieser kfeizdrahtanordnung, die allgenein iit
6' bezeichnet ist, sind wiederum mehrere Heizdrähte 4 und eine dünne Schicht 3 aus
Polyvinyl-Butyral auf einer Seite der neizdrahtanordnung vorgesehen, wobei die Heizdrähte
und der Zenentübersug 3 integral miteinander verbunden sind. Eine solche Heizdrahtanordnung
6' kann dadurch erhalten werden, das Man die obenbenannte Lösung aus Polyvinyl-Butyral
auf einer Oberfläche eines Polyäthylenfilms
1' aufbringt, um die
Polyvinyl-Butyral-Zementüberzugschicht 3 zu bilden, worauf man die Heizdrähte 4
auf der freiliegenden Fläche der Iiarzschicht 3 aufbringt und einen zweiten Polyäthylenfilm
1 über die fieizctrahtanordnung 4 ausbreitet. Das Lamellenpaket wird dann durch
Preßrolle hindurchgeleitet, so daß, wie bei dem zuvor beschrieuenen Beispiel, ciie
Heizdrähte fest mit dem Polyvinyl-butyral-ementüberzug 3 verbunden werden. Zur Verwendung
dieser Form der Heizdrahtanordnung wird die trberzugschicht 3 nach fernen des Filmes
1' auf eine Glaslazelle 7 aufgebracht und mit einer Überzugschicht 8 aus dea gleichen
Zementmaterial auf der freiliegenden Fläche der Heizdrahtanordnung abgedeckt. Darauf
wird die zweite Glaslamelle 7 auf die Schicht 8 aufgelegt und das Lamellenpaket
in bebekannter Weise mit Hilfe einer Laminiermaschine behandelt, ul die Lanellen
zur Bildung einer einheitlichen laminierten Glastafel zu vereinigen, in welcher
die Heizdrähte eingeschlossen sind.
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Bei der Heizdrahtanordnung gemäß der Erfindung ist die Zementharzüberzugschicht,
die auf der einen oder auch auf beiden Seiten der Heizdrähte vorgesehen ist, nicht
dicker als etwa 5 Mikron. Wenn daner zwei Zuführungsleiter jeweils auf einer Seite
der Heizdrahtanordaung angeordnet werden müssen, ist dies außerordentlich einfach,
indem man die Zuführungsleiter lediglich an den gewünschten Stellen festzuklemmen
braucht und die Zuführungsdrähte auf entsprechende Weise erwärmt, wodurch die
Zuführungsdrähte
leicht ohne Störung durch die dünne Überzugschichten mit den sieizdrähten vereinigt
werden können. Dabei wird ein guter elektrischer Kontakt zwischen den Heizdrähten
und den Zufünrungsleitern zur Bildung der Anschlüsse erzeugt.
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Die Heizdrahtanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kam aUcn mit
großem Vorteil dort verwendet werden, wo Ileizdrähte nur an bestimmten Bereichen
der laminierten Glastafel vorgesehen sein sollen. Diese vorteilhafte Venvendungsmöglichkeit
beruht vor allem auf der geringen Dicke der neizdrahtanordnung.
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Bei einer üblichen laminierten Glastafel derart, wie sie in Fig. 6
gezeigt ist, ist eine nwischenschicht 9 vorgesehen, in der die heizdrähte fest eingebettet
sind, sowie eine zwischen schicht 8, welche im wesentlichen die gleiche Dicke wie
die Gesamtdicke der Zwischenschicht 9 aufweist und keine heizdrähte enthält. Bei
einer solchen Ausbildung mub ganz besondere Sorgfalt aufgewendet werden, um eine
optiscne Verzerrung oder eine perspektivische Verzerrung des durch die Windschutzscheibe
sichtbaren Bildes zu verhindern, welche Verzerrung durch die Verbinaungsstelle 10
zwischen den beiden Schichten 8 und 9 hervorgerufen werden kann.
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Bei der vorliege-nden erfindung kann die sehr dünne odei schmale Heizdrahtanordnung
6 an einem Abschnitt einer Glaslamelle 7'
angeordnet werden, während
der Zementüberzug 8, welcher die Zwischenschicht zwischen den beiden Glaslamellen
bildet, sich über den ganzen Zwischenraum zwischen den Glaslamellen 7, 7' ninzieht
und zwar sowohl über den Abschnitt, der die Drähte enthält, als auch über den Abschnitt,
der keine deizdrähte enthalt, wie dies Fig. 7 zeigt. Hinzu kommt, daß die Dicke
der Zwischenschicht 8 ein ;vehrfaches, z.ß. das Zehnfache der Dicke der iieizdrahtanordnung
6 ausmacht, so daß die Dicke der tieizurahtaxlordnung im wesentlichen in Bezug auf
die Dicke der Zwischenschicht 8 vernachlässigbar ist. Daher ist eine Glastafel mit
einer Heizdrahtanordnung gemäß der erfindung praktiscü vollständig frei von optischen
Verzerrungen.
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Ein anderer Vorteil der lleizdrahtanordnung nach der erfindung besteht
darin, daß dann, wenn es notwendig wird, aus bestimmten Gründen die iieizdrahtanordnung
während der Herstellung einer laminierten Glastafel als Ausschuß auszuscheiden,
die Menge des Polyvinyl-Butyral-Zementes, die dabei verlorengeht, sehr klein gehalten
werden kann, insbesondere viel kleiner als im Fall der üblichen Zwischenschicht,
wie aus der Tatsache deutlich werden kann, daß die Dicke der üblichen Zwischenschicht
etwa 380 Mikron ausmacht, während die Zementüberzugschicht auf beiden Seiten der
Heizdrähte jeweils nur etwa 5 Mikron beträgt. «s ist außerdem wichtig darauf hinzuweisen,
daß die übliche Zwischenschicht 9 aus Zement verwendet worden
ist,
um zwei Glaslamellen zur Bildung einer laminierten Glastafel als solchen verwendet
worden ist, während die Uberzugzementschichten nach der vorliegenden Anordnung in
erster Linie dazu dienen, die Anordnung der Heizdrähte sicherzustellen und festzuhalten,
während ihre Bindefunktion für die Glaslamellen im wesentlichen durch die Zwischenschichten
8, 8' ersetzt oder unterstützt werden.
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Die fieizdrahtanordnung gemäß der Erfindung kann lange aufbewahrt
werden, solange sie zwischen den Schutzfilmen 1, 1' eingeschlossen ist und kann
leicht durch Abnehmen- der Filme für die Verwendung bereitgestellt werden. Da bei
der vorliegenden heizanordnung die heizdrähte auf einer Seite einer extrem dünnen
Zementschicht oder zwischen zwei solchen extrem dünnen Zement schichten fixiert
sind und die Anordnung ihrerseits weder während der Aufbewahrung zwischen zwei Filmen
gehalten ist, unterliegen die Zement schicht oder -schichten weit weniger einer
Schrumpfung als bei üblichen Anordnungen, wenn überhaupt eine solche Schrumpfung
oder Zusammenziehung auftritt. Daher wird auch vermieden, daß unerwünschte Spannungen
zwischen der Zementschicht und den neizdrähten auftreten, welche zu einem Lösen
der heizdrähte von der zementschicht führen könnten.
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Selbstverständlich läßt sich die Heizdrahtanordnung nicht nur für
die Vorratshaltung sondern auch für die unmittelbare verwendung herstellen. Zu diesem
Zweck wird ein Polyvinyl-dutyralueberzug
auf eine Seite eines
Filmes aufgebracht und die Heizdrähte auf diese Zementschicht aufgelegt. Lin zweiter
r'iiui wird nicht benötigt. Vielmehr kann uiese Anordnung zur unmittelbaren Übertragung
der Heizdrähte mit der oder den beiden Zementschichten auf eine Glaslamelle verwendet
werden.
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Ansprüche