DE1948860C3 - Verfahren zur Herstellung einer elektrisch beheizbaren Glasscheibe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch beheizbaren Glasscheibe mit einer Reihe von in die Glasoberfläche eingebrannten streifenförmigen Heizleitern ucterschiedlicher Länge, die in gemeinsame Sammelschienen münden, wobei die Heizleiter aus einem Gemisch aus Silberpartikeln und einem niedrigschmelzenden Glas bestehen, und die Gesamtmenge des Gemisches pro Längeneinheit der verschiedenen Heizleiter gleich ist. Derartige heizbare Glasscheiben sind bekannt.

Die Heizleiter können entsprechend der Form der Glasscheibe oder ihrer Anordnung ziuf der Glasscheibe unterschiedliche Längen aufweisen, so daß für ein und den gleichen spezifischen Widerstand des Materials der Einzelwiderstand eines Heizleiters und somit seine Erwärmung, Funktion seiner Länge sind. Eine ungleiche Erwärmung der jeweiligen Heizleiter ist jedoch unerwünscht, weil sie eine uneinheitliche Flächenerwärmung zur Folge hat, so daß kein homogenes Sichtfeld entsteht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, ein Verfahren zu schaffen, daß es möglich ist, bei beheizten Glasscheiben mit Heizleitemi unterschiedlicher Länge zu einer einheitlichen spezifischen Flächenerwärmung zu kommen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die einzelnen Heizleiter oder für Gruppen von Heizleitern Gemische, bei denen das Verhältnis der Anteile von Silberpartikeln und Glas von dem für Heizleiter anderer Längen gewählten Verhältnis abweicht, gebildet and mittels gesonderter Auftragsvorrichtungen auf die Glasoberfläche aufgebracht werden.

Die erfindungsgemäße Maßnahme bleibt auch brauchbar, wenn die Heizleiter auf galvanischem Weee verstärkt werden, da die Intensität der Verstärkung eines Heizleiters zu seinem Widerstand in direkter Beziehung steht

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. .

Fig. 1 zeigt eine Kurve für den elektrischen spezifischen Widerstand der Zusammensetzung nach der Erfindung als Funktion der Konzentration an glasigen Bestandteilen; die

F i g. 2 und 3 sind schematische Darstellungen von elektrisch beheizbaren Glasscheiben, die nach der Erfindung hergestellt sind und als Automobilrückscheiben Verwendung finden;

F i g. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsfonn einer solchen elektrisch beheizbaren Glasscheibe mit elektrischen Steuermitteln.

Versuche haben gezeigt, daß eine Vergrößerung des Anteils des dem Metall in dem elektrisch leitenden Gemisch beigegebenen Glases eine Steigerung des spezifischen Widerstandes entsprechend einer im wesentlichen exponentiellen Funktion zur Folge hat, wie sich aus dem Beispiel nach F i g. 1 ergibt, wo der Widerstand pro Quadrateinheit eines solchen Gemisches, ausgedrückt in Ω/Quadrateinheitsfläche (in cm²; Stärke des Widerstandsmaterial etwa 0,01 mm) als Funktion des Gehalts an Glas C_sv, ausgedrückt als prozentualer Gewichtsanteil dieses Gemisches aufgetragen ist. Selbstverständlich ist die in Fig. 1 wiedergegebene Kurve nicht analytisch bestimmt worden, sondern ergibt sich vielmehr aus experimentellen Versuchen, deren wichtigste, in der folgenden Tafel zusammengestellt sind:

Niedrig schmel zendes Glas	Spezifischer elektrischer Widerstand
(prozentualer Gewichtsanteil)	(Ω/Quadratseinheitsfläche)
0	0,4-10-2
10	0,5-10-2
20	0,8 ΙΟ-«
30	1,4-10-2
40	2,3-10-2
50	3,7 · 10-2
60	8,7 ■ 10-2

Um eine zufriedenstellende Verglasung zu erhalten, sollen z. B. Heizleiter geringer Dicke von z. B. 0,01mm einer gleichförmigen Breite von z.B. 0,5 bis 1 mm, vorzugsweise von 0,7 bis 0,9 mm hergestellt werden, wobei die angegebenen Grenzen genau gezogen sind und der Widerstand sehr genau gleich dem gewünschten Widerstand ist.

Man kann somit beispielsweise eine elektrisch beheizbare Heckscheibe 30 für ein !Fahrzeug herstellen, wie es in Fig.2 dargestellt ist, indem man parallel und gleichzeitig eine Vielzahl von Heizleitera 31 abscheidet, die auf der gewölbten Glasscheibe parallel zueinander verlaufen, aber unterschiedliche Länge aufweisen, wenn sie in die Sammelschienen 34 einmünden.

F i g. 3 zeigt eine Frontscheibe mit zueinander parallelen, aber kreisförmig gebogenen, unterschiedlich langen Heizleitern 33, die in die Sammelschienen 35 übergehen.

Die Sammelschienen 34 bzw. 35 sind vorteilhaft aus einer ähnlichen pastenförmige Mischung auf der

Basis von Silber oder einer Kupfer oder ein anderes gut leitendes Metall enthaltenden Legierung hergestellt, das auf die Glasscheibe in flüssiger Form oder durch Aufspritzen im schnrelzflüssigen Zustand aufgetragen werden kann.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Fahrzeugrückscheibe 35 mit einer Vielz-Thl von parallel angeordneten Heizleitem, die aus geradlinigen und winkelig abgebogenen Teilen bestehen. Das Verfahren eignet sich auch zur Herstellung einer solchen Konfiguration. Fig. 4 läßt in schematischer Form auch den elektrischen Speise- und Steuerkreis für die Heizleiter erkennen. Die Sammelschienen 38 und 39 sind mit den Klemmen einer elektrischen Stromquelle 40 verbunden, die beispielsweise aus der Kraftfahrzeug-Akkumulatorbatterie besteht. Einer der Verbindungsdrähte 41 weist einen Unterbrecher auf, der durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges betätigbar ist. Der Draht 41 und dsr Unterbrecher 42 sind vorzugsweise in Reihe mit dem Hauptunterbrecher 43 der Anordnung für die elektrischen Schaltkreise des Fahrzeuges gelegt, wobei dieser Unterbrecher selbst in an sich bekannter Weise mittels eines Schlüssels betätigbar wird. Eine Anzeigelampe 46, die mit dem Speisekreis für die Heizleiter verbunden ist, ermöglicht es zu überprüfen, daß diese richtig gespeist sind.

F i g. 1 läßt klar erkennen, daß es möglich ist, in einem sehr großen Bereich den spezifischen Widerstand der verwendeten Zusammensetzung zu verstellen. Für eine Verglasung mit bekannten Abmessungen beginnt man damit, die gesamte notwendige Wärmemenge zu berechnen, indem man die pro Flächeneinheit gewünschte Leistung einsetzt (beispielsweise zwischen 2 und 8 W/dm², vorzugsweise etwa 4 W/dm²). Auf Grund der Speisespannung des Schaltkreises leitet man den notwendigen Gesamtwiderstand für die Widerstandsbänder ab. Es genügt dann, die geometrischen Parameter der Heizelemente zu berücksichtigen (Zahl, Länge und Querschnitt der Widerstandsstreifen), um den spezifischen elektri- :schen Widerstand der zu verwendenden Zusammensetzung zu erhalten, indem man F i g. 1 benutzt, aus der es möglich ist, den Gehalt an Glas für das Gemisch abzuleiten.

Auf Grund der großen Vielzahl verwendbarer Gemische, insbesondere in dem interessantesten Teil der Kurve nach F i g. 1 (Zusammensetzungen, deren Konzentration an Glas C^ zwischen 20 und 50 bis 60 Gewichtsprozent liegt) kann man Heizleiter gleicher Breite und gleichen Widerstandes, jedoch unterschiedlicher Länge aus unterschiedlichen Zusammensetzungen erhalten. Es ist klar, daß die erhaltenen Änderungen im spezifischen Widerstand es ermöglichen, sämtliche üblichen Fälle in vorteilhafterer Weise als mit einer Änderung der Breite der Bänder zu decken. Man kann insbesondere den Fall der bei 33 in F i g. 3 und 37 in F i g. 4 dargestellten Heizsysteme verwenden.

Die Silbersuspension und das Glas mit niedrigem Schmelzbereich, die in den Gemischen nach der Erfindung Verwendung finden, können von an sich bekannter Art sein. So wurde die Kurve nach Fig. 1 auf Grund von Ergebnissen erstellt, die mit unterschiedlichen Gemischen erhalten wurden, die eine Suspension in Terpentinöl von mikroskopischen SiI-berplättchen enthielten, daß aus einer pulverförmigen, homogen mit einem Verdünnungsmittel gemischten Fritte gebildet wurde, wobei das Verdünnungsmittel von der Art des Drucköles für das Siebdruckverfahren ist.

Bezüglich der Aufbringung der Heizleiter auf der Glasoberfläche mittels gesonderter Auftragsvorrichtungen ist darauf hinzuweisen, daß das in einer solchen Vorrichtung vorhandene Gemisch dauernd in dieser Vorrichtung verbleiben kann. Es wird somit möglich, eine Reihe von Auftragsvorrichtungen mit unterschiedlichen Gemischen nebeneinander anzuordnen, so daß gegebenenfalls in ein und demselben Auftragsvorgang sämtliche Heizleiter gleichzeitig aufgetragen werden können. Insbesondere auch für eine Serienanfertigung ist dieses Verfahren sehr vorteilhaft. Im übrigen sind solche Auftragsvorrichtung in der offengelegten Patentanmeldung 19 48 860 beschrieben und dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch beheizbaren Glasscheibe mit einer Reihe von in die Glasoberfläche eingebrannten streifenförmigen Heizleitern unterschiedlicher Länge, die in gemeinsame Sammelschienen münden, wobei die Heizleiter aus einem Gemisch aus Silberpartikeln und einem niedrig schmelzenden Glas bestehen und die Gesamtmenge des Gemisches pro Längeneinheit der verschiedenen Heizleiter gleich ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die einzelnen Heizleiter oder für Gruppen von Heizleitern Gemische, bei denen das Verhältnis der Anteile von Silberpartikeln und Glas von dem für Heizleiter anderer Längen gewählten Verhältnis abweicht, gebildet und mittels gesonderter Auftragsvorrichtungen auf die Glasoberfläche aufgebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsstreifen auf galvanischem Wege verstärkt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anteil der Glasur etwa 30 bis 50 Gewichtsprozent der Zusammensetzung gewählt wird.