DE2326981B2 - Schichtfoermiges sicherheitsglas - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein schichtförmiges Sicherheitsglas mit einem Paar äußerer Glasschichten
und einer einstückig damit verbundenen zusammengesetzten inneren Scheibe, die eine Schicht aus
transparentem thermoplastischem Polymer umfaßt, in deren eine Hauptoberfläche eine Vielzahl Widerstandsdrähte eingebettet ist und mit Sammelleitungselektroden,
die aus einem unteren Leiterstreifen, der direkt mit der Scheibe aus thermoplastischem Polymer verbunden
ist, und einem darüberliegenden Leiterstreifen bestehen, wobei die Enden der Widerstandsdrähte zwischen
diesen Leiterstreifen liegend mit beiden verbunden sind.
Bei einem bekannten schichtförmigen Sicherheitsglas der vorstehend bezeichneten Art (US-PS 34 09 759) ist
der untere Leiterstreifen durch Lufttrocknen einer Suspension fein zerteilter, elektrisch leitender Metallteilchen
in einem an Luft trocknenden Binder hergestellt, und der darüberliegende Leisterstreifen weist im wesentlichen
die Abmessungen des unteren Leiterstreifens auf (Anspruch 11 der US-PS 34 09 759).
Ein wesentliches Problem bei der Herstellung soleher
schichtförmigen Sicherheitsgläser ist die Schaffung einer zuverlässigen und dauerhaften elektrischen
Verbindung zwischen den Sammelleitungselektroden und den Widerstandsdrähten. Diese elektrische Verbindung
kann durch das Fließen des Polymermaterials, wie es beim Herstellen des schichtförmigen Sicherheitsglases
auftritt, verschlechtert oder unterbrochen werden. Der aus einer Suspension fein zerteilter Metallteilchen
hergestellte untere Leiterstreifen nach der US-PS 34 09 759 kann mangels ausreichender mechanischer
Festigkeit das plastische Fließen des Polymerscheibenmaterials nicht verhindern.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einem schichtförmigen Sicherheitsglas der eingangs genannten
Art eine Sammelleitungselektroden-Konstruktion zu schaffen, die eine zuverlässige und dauerhafte elektrische
Verbindung mit den Widerstandsdrähten gestattet und die darüber hinaus eine gute mechanische
Verbindung mit der Schicht aus transparentem thermoplastischem Polymer gestattet. Diese Aufgabe wird gemaß
der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der untere Leiterstreifen der Sammelleitungselektroden
einen segmentartigen Aufbau hat, der durch Wärmebindung direkt an der thermoplastischen Polymerschicht
an jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte befestigt ist, und daß der obere Leiterstreifen
ein Streifen mit größerer Breite und Dicke ist, der den darunterliegenden, in Segmente geteilten Streifen überlagert
und ebenfalls durch Wärmebindung an jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte direkt an der
thermoplastischen Polymerschicht befestigt ist.
Die segmentartige Ausbildung der unteren Leiterstreifen hat den zusätzlichen Vorteil der gleichmäßigeren
Verteilung der elektrischen Leistung über die Widerstandsdrähte, die bei einer gewölbten Ausführung
des Sicherheitsglases verschiedene Längen aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen
des erfindungsgemäßen schichtförmigen Sicherheitsglases zu schaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren
besteht aus folgenden Stufen:
a) aufbringen eines Paares in Segmente geteilter bandartiger Streifen auf einer Hauptoberfläche
einer Scheibe aus transparentem thermoplastischem Polymer, so daß jeder Streifen benachbart
und parallel zu einer gegenüberliegenden Randkante eines gewölbten Sicherheitsglasfensterteiles
angeordnet ist;
b) aufbringen eines Quermusters von parallel zueinander
ausgerichteten Widerstandsdrähten zwischen den in Segmente geteilten bandartigen
Streifen, so daß sich das Drahtmuster zwischen den Streifen erstreckt, und Befestigen des Drahtmusters
auf der gleichen Hauptoberfläche des Polymers mittels elektrischer Heizelektroden, die an
jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte angeordnet sind;
c) befestigen durchgehender bandartiger Streifen größerer Breite und Dicke im Vergleich zu den in
Segmente geteilten bandartigen Streifen durch Wärmeverbinden der durchgehenden Streifen mit
der gleichen Hauptoberfläche der Polymerplatte, um einen direkten Kontakt zwischen den einzelnen
Widerstandsdrähten und den darunterliegenden, in Segmente geteilten Folienstreifen zu erhalten.
Die Erfindung schafft darüber hinaus ein schichtförmiges
Sicherheitsglas mit verbesserter Wärmekapazitat sowohl zum Abtauen als auch zum Entfernen von
Eis und Schnee von einer Windschutzscheibe und gestattet einen vereinfachten und zuverlässigeren Aufbau
des endgültigen Sicherheitsglases.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert, woraus sich weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines gewölbten Fensters, das einen schichtförmigen Sicherheitsglasaufbau
gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist,
F i g. 2 einen Schnitt 2-2 entlang einer Kante eines
longitudinalen Randes des in F i g. 1 dargestellten Sicherheitsglasaufbaues und
Fig.3 einen Schnitt 3-3, der durch eine andere
Randkante des gleichen Sicherheitsglasaufbaues gelegt ist.
F i g. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer sonst herkömmlichen Autowindschutzscheibe, die eine gekrümmte
Umrißlinie aufweist und eine im wesentlichen blend- und spiegelfreie Widerstandsdrahtanordnung
enthält. Insbesondere ist eine schichtförmige Sicherheitsglasscheibe 10 dargestellt, die zwei äußere Glasschichten
12 und 14 aufweist, die adhäsiv durch Wärmebindung an der elektrisch beheizten durchsichtigen
Scheibe 16 der vorliegenden Erfindung in einem integralen Aufbau hängen und damit zusammenhalten. Diese
elektrisch beheizte durchsichtige Scheibe, die als die innere Schicht der Sicherheitsglasscheibe dient (die genauer
in F i g. 2 dargestellt ist), bildet ein zusammengesetztes Teil, das eine Scheibe aus durchsichtigem thermoplastischem
Polymer 18 aufweist, in dessen eine Hauptoberfläche eine Vielzahl von gekrümmten
Widerstandsdrähten 20 eingebettet ist, die in bezug zueinander in einer dreidimensionalen und nicht parallelen
unregelmäßigen Anordnung ausgerichtet sind. Die Sammelleitungselektroden 22 und 24 bilden einen
integralen Bestandteil dieses zusammengesetzten Teils und sind jeweils an jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte
angeordnet und liefern einen elektrischen Anschluß für die verfügbare elektrische Stromquelle in
dem Fahrzeug zum Erhitzen der Drähte. Beide Sammelleitungselektroden sind in Längsrichtung entlang
des größten Teils der Längsabmessung des Fensteraufbaus angeordnet und liegen sowohl nahe als auch parallel
zu gegenüberliegenden Rändern 26 und 28 der gekrümmten Sicherheitsglässcheibe. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist die Widerstandsdrahtanordnung
20 für elektrischen und mechanischen Kontakt jeweils am Ende der einzelnen Widerstandsdrähte transversal
ausgerichtet, so daß die Abschnitte 30 und 32 der Widerstandsdrahtanordnung, die jenseits der äußeren
Enden der in Längsrichtung verlaufenden Sammelleitungselektrode liegen, keinen Teil des elektrischen
Heizsystems bilden.
In F i g. 2 ist ein vertikaler Schnitt durch den Windschutzscheibenaufbau
nach F i g. 1 dargestellt, um den Aufbau der Sammelleitungselektrode gemäß der vorliegenden
Erfindung näher zu erläutern. Wie aus F i g. 2 zusammen mit Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Sammelleitungselektrode
22 in ihrem Aufbau in dem endgültigen Sicherheitsglas aus einem dünnen bandartigen
Streifen 40 mit einem segmentierten Aufbau, der durch
die Spalte 43, 44 und 46 dargestellt ist, der durch Wärmebindung an der darunterliegenden thermoplastischen
Schicht befestigt ist, und einem durchgehenden bandartigen Streifen 42 mit größerer Breite und Dicke,
der über dem angrenzenden segmentierten Streifen liegt und ebenfalls direkt mit der thermoplastischen
Schicht durch Wärmebindung verbunden ist Die Spaltöffnungen, die sich gänzlich durch den segmentierten
Streifen 40 erstrecken, schaffen einen unterbrochenen elektrisch leitenden Weg, wenn die einzelnen elektrischen
Drähte thermisch an die thermoplastische Polymerscheibe in einer Art, die unten näher erklärt werden
wird, angeheftet werden. Der durchgehende bandartige Streifen steht an einer Seite in direktem Kontakt
mit der inneren Oberfläche der äußeren Glasschicht 12, während er an der anderen Seite sowohl mit einem einzelnen
Heizdraht 20 als auch dem darunterliegenden segmentierten Streifen 40 in körperlichem und elektrischem
Kontakt steht. Der direkte Kontakt zwischen den bandartigen Streifen, der beiderseits durch ein
elektrisch leitendes Metall wie z. B. Kupfer bewerkstelligt werden kann, wird durch teilweise Verformung des
darunterliegenden segmentierten Streifens erreicht, die beide Male während des thermischen Anheftens der
einzelnen Widerstandsdrähte an die thermoplastische Polymerscheibe und während des endgültigen Zusammenbaus
des Fensters in einer noch zu erklärenden Weise auftritt. Der Schnitt in F i g. 2 wurde ebenfalls
gewählt, um einen vorspringenden Lappen 48 des durchgehenden bandartigen Streifens 42 darzustellen,
der eine elektrische Verbindung mit der Stromquelle des Fahrzeugs für die Scheibenheizung erlaubt.
F i g. 3 ist eine Querschnittsansicht in der entgegengesetzten Richtung der Sammelleitungselektrode gemäß
der vorliegenden Erfindung. Im einzelnen wurde ein Schnitt 3-3 durch die Verbundglasscheibe gelegt,
der in einer Richtung verläuft, die senkrecht zu dem in F i g. 2 gezeigten Schnitt 2-2 verläuft, um den endgültig
zusammengestellten Aufbau einer einzelnen Sammelleitungselektrode aufzuzeigen. Auf diese Weise wird
ein schichtförmiger Sicherheitsglasaufbau gezeigt, dessen äußere Glasschichten 12 und 14 einstückig mit der
elektrisch beheizten durchsichtigen Scheibe 16 zusam-
men verbunden sind, wobei die einzelnen mk 50,52 und
54 bezeichneten Widerstandsdrähte, die die Heizanordnung 20 bilden, zwischen dem durchgehenden bandartigen
Streifen 42 und dem darunterliegenden segmentierten Streifen 40 angeordnet sind. Es kann bemerkt
werden, daß der darunterliegende segmeniierte Streifen
teilweise verformt worden ist, um die änBere Oberfläche
der einzelnen Widerstandsdrähte in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der
elektrischen durchsichtigen Scheibe mit einer derartigen Sammelleitungselektrode als einem integralen Bestandteil
zu umhüllen. Es soll ebenfalls bei dieser Sammelleitungselektrodenanordnung
bemerkt werden, daß Abschnitte des segmentierten Streifens, die die einzelnen Widerstandsdrähte nicht umhüllen, in direktem mechanischem
und elektrischem Kontakt mit dem darüberliegenden durchgehenden Streifen 42 stehen.
In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der elektrisch beheizten durchsichtigen Scheibe wird ein
Paar segmentierter bandartiger Streifen zuerst auf die Hauptoberfläche der Scheibe aus durchsichtigem thermoplastischem
Polymer (das aus seinen ursprünglichen Abmessungen schrumpft, wenn es auf eine erhöhte
Temperatur erhitzt wird) aufgebracht, so daß jeder Streifen nahe und parallel zu einem der sich gegenüberliegenden
äußeren Ränder des Umrisses angeordnet ist, der eine gekrümmte Sicherheitsglasscheibe festlegt.
Danach wird eine transversale Anordnung von Widerstandsdrähten in paralleler Ausrichtung bezüglich
der Drähte untereinander zwischen diesen segmentierten bandartigen Streifen aufgebracht, und zwar so,
daß sich diese Drahtanordnung oder das Drahtmuster jenseits des segmentierten Streifens erstreckt Auf diesen
Verfahrensschritt folgt das Befestigen der Drahtanordnung an der gleichen Hauptoberfläche der Polymerscheibe
unter Verwendung elektrischer Heizelektroden, die an dem Ende jedes einzelnen Widerstandsdrahtes
angeordnet sind. Dann kann elektrischer Strom durch die Heizelektroden geschickt werden, so daß sich die
Polymerscheibe und die Widerstandsdrähte während des Heizens ausdehnen und zusammenziehen können,
um Abschnitte der Drähte in der Oberfläche der Polymerscheibe einzubetten. Die bandartigen Streifen
sind segmentiert, um elektrische Leistung gleichmäßig über die Heizelektroden anzuwenden, da der geölbte
Umriß des Fensters und die angepaßte Drahtanordnung einzelne Widerstandsdrähte mit ungleicher Länge
ergeben, die sonst der Grund für eine ungleichmäßige Heizung wären. Die segmentierten bandartigen
Streifen erleiden eine leichte Verformung während dieses thermischen Anheftungs- oder Verbindungsschrittes,
die ausreichend für einen teilweisen Kontakt mit den im folgenden aufgelegten ununterbrochenen bandartigen
Streifenverdrahtungen ist, und liefern ferner an den elektrischen Anschlüssen eine Sperrschicht gegen
irgendwelchen Fluß des thermoplastischen Polymermaterials während des endgültigen Wärmebindungsverfahrensschrittes
bei dem Scheibenzusammenbau. Die durchgehenden bandartigen Streifen 42 mit hinreichender
Breite und Dicke, die den Anforderungen für die elektrische Stromzufuhr genügen und direktes Verbinden
mit der Hauptoberfläche der Polymerscheibe gestatten, werden als nächstes durch zusätzliches thermisches
Anheften befestigt, was nach dem Entfernen der Heizelektroden stattfinden kann. Der übliche End-Wärmebindungs-Verfahrensschritt,
der bei der Herstellung von Verbundglas angewendet wird, bringt eine weitere Verformung der segmentierten bandartigen
Streifen mit sich, wobei diese Streifen den äußeren Oberflächenabschnitt der einzelnen Widerstandsdrähte
umfassen, was zu einem direkten mechanischen und elektrischen Kontakt mit den darüberliegenden durchgehenden
bandartigen Streifen führt.
Das oben beschriebene Verfahren zum Herstellen der verbesserten Sammelleitungselektrode der vorliegenden
Erfindung kann auf der gleichen Vorrichtung durchgeführt werden, die in der US-PS 37 29 616 beschrieben
ist.
Das Verbinden der mit Sammelleitungselektroden und Widerstandsdrähten versehenen Polymerschicht
mit den beiden äußeren Glasschichten erfolgt durch Erhitzen unter Druck. Bei dieser Art der Herstellung des
endgültigen Fensteraufbaus ist es ebenfalls offensichtlich, daß das thermoplastische Polymere sich während
des endgültigen Wärmebindungsverfahrensschrittes relativ frei bewegt und mit dem eigentlichen elektrischen
Anschluß der einzelnen Widerstandsdrähte zusammenstößt, wenn nicht Mittel angewendet werden, um eine
derartige Wirkung zu verhindern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Schichtförmiges Sicherheitsglas mit einem Paar äußerer Glasschichten und einer einstückig damit
verbundenen zusammengesetzten inneren Scheibe, die eine Schicht aus transparentem thermoplastischem
Polymer umfaßt, in deren eine Hauptoberfläche eine Vielzahl Widerstandsdrähte eingebettet ist,
und mit Sammelleitungselektroden, die aus einem unteren Leiterstreifen, der direkt mit der Scheibe
aus thermoplastischem Polymer verbunden ist, und einem darüberliegenden Leiterstreifen bestehen,
wobei die Enden der Widerstandsdrähte zwischen diesen Leiterstreifen liegend mit beiden verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Leiterstreifen (40) der Sammelleitungselektroden
(22, 24) einen segmentartigen Aufbau hat, der durch Wärmebindung direkt an der thermoplastischen
Polymerschicht (18) an jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte (50, 52, 54) befestigt ist,
und daß der obere Leiterstreifen (42) ein Streifen mit größerer Breite und Dicke ist, der den darunterliegenden,
in Segmente geteilten Streifen überlagert und ebenfalls durch Wärmebindung an jedem Ende
der einzelnen Widerstandsdrähte direkt an der thermoplastischen Polymerschicht befestigt ist.
2. Schichtförmiges Sicherheitsglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ununterbrochene
bandartige Streifen (42) der Sammelleitung (22, 24) mit der inneren Oberfläche einer äußeren Glasschicht
(12) in direktem Kontakt steht.
3. Schichtförmiges Sicherheitsglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der segmentierte
Streifen (40) teilweise durch Wärmebindung verformt ist und den äußeren Oberflächenabschnitt der
einzelnen Widerstandsdrähte (50,52,54) umfaßt.
4. Verfahren zur Herstellung eines schichtförmigen Sicherheitsglases nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch folgende Stufen:
a) aufbringen eines Paares in Segmente geteilter bandartiger Streifen (40) auf einer Hauptoberfläche
einer Scheibe (18) aus transparentem thermoplastischem Polymer, so daß jeder Streifen benachbart und parallel zu einer gegenüberliegenden
Randkante eines gewölbten Sicherheitsglasfensterteiles angeordnet ist,
b) aufbringen eines Quermusters von parallel zueinander ausgerichteten Widerstandsdrähten
(50,52,54) zwischen den in Segmente geteilten bandartigen Streifen (40), so daß sich das
Drahtmuster zwischen den Streifen (40) erstreckt, und Befestigen des Drahtmusters auf
der gleichen Hauptoberfläche des Polymers (18) mittels elektrischer Heizelektroden, die an
jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte angeordnet sind,
c) befestigen durchgehender bandartiger Streifen (42) größerer Breite und Dicke im Vergleich zu
den in Segmente geteilten bandartigen Streifen (40) durch Wärmeverbinden der durchgehenden
Streifen (42) mit der gleichen Hauptoberfläche der Polymerplatte (18), um einen direkten
Kontakt zwischen den einzelnen Widerstandsdrähten (50, 52, 54) und den darunterliegenden,
in Segmente geteilten Folienstreifen (40) zu erhalten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bandartigen Streifen (40, 42) mit
den in Längsrichtung verlaufenden Randkanten der gewölbten Sicherheitsglasscheibe ausgerichtet sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US30250172A | 1972-10-31 | 1972-10-31 | |
US30250172 | 1972-10-31 |
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