DE2347177C3 - Verfahren zur Herstellung einer mit elektrischen Widerstandsleitern versehenen Glasscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mit elektrischen Widerstandsleitern versehenen Glasscheibe, insbesondere einer beheizbaren Glasscheibe, durch Aufbringen von elektrisch leitenden Streifen auf die Glasoberfläche und anschließende galvanische Verstärkung der elektrisch leitenden Streifen bis auf den gewünschten Endwiderstand in einer oder in mehreren Galvanisierungsstufen, wobei vor dem Galvanisieren bzw. vor jeder Galvanisierungsstufe der elektrische Widerstand des Leitersystems gemessen und aus diesem Meßwert den für das jeweilige Galvanobad bekannten Daten und dem Sollwert für den Endwiderstand die Galvanisierungsbedingungen ermittelt, und die so ermittelten Werte für die Steuerung des Galvanoprozesses verwendet werden.

Mit Hilfe dieses aus der DT-PS 1 807 643 bekannten Verfahrens ist es möglich, die unvermeidlichen mehr oder weniger großen Streuungen im elektrischen Widerstand der aufgedruckten und in der Regel eingebrannten elektrisch leitenden Streifen sehr stark einzuengen, indem jede Heizscheibe individuell entsprechend dem jeweiligen Widerstandswert des »Rohlings« behandelt wird. In der Regel wird dabei so vorgegangen, daß auf die aufgedruckten Leiterstreifen zunächst eine Kupferschicht galvanisch aufgebracht, danach der Widerstand des verkupferten Rohlings erneut gemessen und in Abhängigkeit von dem dabei gemessenen Widerstandswert der verkupferte Rohling galvanisch vernickelt wird. Dabei dient die Nickelschicht einmal der Feineinstellung des elektrischen Widerstandes und zum anderen als Korrosionsschutzschicht.

Das bekannte Verfahren hat sich in der Praxis außerordentlich bewährt. Trotzdem kann es gelegentlich vorkommen, dad der Endwiderstand der fertigen Heizscheibe größen; Abweichungen vom Sollwert

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aufweist, als er bei diesem Verfahren theoretisch auf- wird, wobei du .er Meßfühler dieselben Arbejtsposl· weisen dürfte. Falls also sehr strenge Anforderungen Honen durcbfälirt wie die Glasscheibe und denselben an die Wderstandstoleranzen des Endproduktes ge- WanneübertragungsiwdingMigen ausgesetzt ist wie stellt werden, können sich solche Abweichungen noch die Widerstandsleiter auf der zu galvanisierenden störend auswirken. 5 Glasscheibe, und daß dieser Meßfühler die Regel-Ausgehend von dieser Beobachtung liegt der Erfin- größe für die Korrektur der Galvanisierungsbedingur.-dung die Aufgabe zugrunde, das genannte Verfahren gen liefert.

noch weiter zn verbessern, um die Herstellungstole- Das Prinzip der Erfindung läßt sich a«i jede Glasranzen der fertigen Heizscheibe^ noch weiter einzu- scheibe individuell anwenden. Falls mehrere Glasengen, ίο scheiben in einem Transportgestell gleichzeitig be-

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch handelt werden, ist es sinnvoll, nur einen Temperagelöst, daß gleichzeitig mit der Messung des eleklri- turfühler je Traaspcrtgestell vorzusehen, denn die sehen Widerstandes die Temperatur der Glasscheibe Temperatureinflüsse auf die einzelnen Glasscheiben gemessen und das Ergebnis der Temperaturmessung in ein und demselben Transportgestell sind normalerzur Korrektur der ermittelten Galvanisierungsbedüv 15 weise gleich, so daß die gemessenen Temperaturen gungen verwendet wird. für alle Glasscheiben eines Transportgestelles reprä-

Es ist zwai bekannt, daß beim Galvanisieren selbst sentativ sind.

die Temperatur einen nicht unwesentlichen Einfluß Bei der Serienfertigung von Heizscheiben kann es hat. Dieser Tatsache hat man dadurch Rechnung ge- sogar ausreichend sein, wenn die durch eine getragen, daß die Temperatur der Galvanobäder kon- so messene Temperaturabweichung erforderliche Korstant gehalten bzw. die Galvanisierungszeiten entspre- rektur erst bei den nachfolgenden Glasscheiben bechend der Temperatur der Bäder geändert werden. rücksichtigt wird. Denn in der Regel kommen bei der Das Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt Serienfertigung spranghafte Änderungen der Tempejedoch überraschenderweise, daß die Konstanthaltung raturen nicht vor; vielmehr handelt es sich dort um der Temperatur der Bäder für ein optimales Ergebnis 25 verhältnismäßig langsam ansteigende bzw. abfallende noch nicht ausreicht, sondern daß offenbar auch Temperaturverschiebungen, meist im Verlauf eines außerhab der Bäder Temperatureinflüsse eine Rolle Tages, wodurch sich erst über längere Zeitspannen spielen. gesehen stärkere Temperaturänderungen ergeben, die

Es wurde gefunden, daß bei den Heizscheibenroh- zu einer wesentlichen Verschiebung des Endwiderlingen die Temperaturabhängigkeit des gemessenen 30 Standes führen würden. In diesen Fällen ist es also elektrischen Widerstandes größer ist als erwartet. So völlig ausreichend, wenn bei Feststellung einer Temhaben z. B. Messungen gezeigt, daß bei übüchen peraturänderung der Meßwert erst bei der Korrektur Heizscheibentypen der Rohlingswiderstand bei einer der Galvanisierungsbedingungen für die folgenden Änderung der Meßtemperatur von 10⁰C um 2 bis Glasscheiben verwendet wird, und man kann so durch 5 °/o schwanken kann. Bei einer von der Solltempera- 35 eine stetige Korrektur der für jede einzelne Glastür abweichenden Temperatur wird also bisher ein scheibe ermittelten Galvanisierungsbedingungen dem nicht repräsentativer Widerstandswert für die Steue- Einfluß solcher Temperaturverschiebungen mit Errang des Galvanisierungsprozesses verwendet, was folg entgegenwirken.

dann zwangläufig zu Abweichungen im Endwider- Vorteilhafterweise werden die Temperaturmeßstand führt. 40 werte für die Korrektur der Galvanisierungszeiten

Besonders unerwartet ist aber die Tatsache, daß benutzt. Außerdem hat es sich bewährt, daß zur Beauch bei einer kontinuierlich arbeitenden Fertigungs- Stimmung der Galvanisierungszeiten die Widerstandslinie und auch bei sorgfältiger Konstanthaltung der meßwerte in einen elektronischen Rechner eingegeben Temperatur der Galvanobäder die Glasscheiben an werden, durch den die aus diesen Meßwerten und den Meßstationen vor bzw. zwischen den Galvano- 45 dem Sollwert des Endwiderstandes resultierenden bädern größeren Temperatur Schwankungen unterwor- Galvanisierungszeiten automatisch ermittelt und einfen sein können. Dabei hat es sich gezeigt, daß offen- gestellt werden.

bar die Temperatur und die Einwirkungszeit des Die Erfindung umfaßt ferner einen Temperatur-Waschwassers, mit dem die Glasscheiben nach dem meßfühler, der für die Durchführung des erfindungsersten Galvanobad gespült werden, um sie von dem 50 gemäßen Verfahrens besonders geeignet ist.
anhaftenden Elektrolyten zu befreien, eine besondere Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend Rolle spielen. an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben,

In zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsge- das durch die Abbildungen näher erläutert wird. Von

mäßen Verfahrens wird die Temperatur der auf der den Abbildungen zeigt

Glasoberfläche sitzenden Widerstandsleiter gemessen 55 F i g. 1 eine schematische Darstellung des neuen

und dieser Meßwert zur Korrektur der Galvanisie- Verfahrens, das mit Hilfe eines automatisch arbeiten-

rungsbedingungen verwendet. Diese Maßnahme führt den elektronischen Rechners durchgeführt wird, und

zu einem noch besseren Ergebnis, denn es wird hier- F i g. 2 den Aufbau eines Temneraturmeßfühlers,

durch der Tatsache Rechnung getragen, daß die der für das neue Verfahren besonders geeignet ist.

Temperatur der auf der Glasoberfläche sitzenden Me- 60 Nach dem Bedrucken der Glasscheiben mit der

tallstreifen nicht zwangläufig mit derjenigen der Leitmetallmasse und anschließendem Einbrennen

Glasscheibe übereinstimmen muß. dieser Masse werden mehrere dieser sogenannten

Eine vorteilhafte Abwandlung des erfindungsgemä- »Rohlinge« la, Yb, Yc, Id auf einem gemeinsamen,

Ben Verfahrens besteht darin, daß während des Pro- nicht dargestellten Tragrahmen angeordnet, rnit des-

zesses der Widerstandsmessung und der Galvanisie- 65 sen Hilfe sie gleichzeitig durch die verschiedenen

rung ein von der Glasscheibe getrennter, den gleichen Stationen bei dem Galvanisierungsprozeß transpor-

Einflüssen wie die Glasscheibe unterworfener Tem- tiert werden. Jeder Rohling wird mit getrennten peraturmeßfühler neben der Glasscheibe mitgeführt elektrischen Leitungen la, Ib, 2c, Id kontaktiert,

die zu den Kontakten 3 führen, die an dem Tragrahmen angeordnet sind. Vor dem ersten Galvanobad und, falls mehrere Galvanobäder durchlaufen werden, auch vor den folgenden Bädern wird der Gesamtwiderstand eines jeden Rohlings gemessen. Zu diesem Zweck werden mit Hilfe des Umschaltkontaktes 4 nacheinander die einzelnen Leitungen la, 2b, lc, Id an das Meßgerät 5 angeschlossen, das beispielsweise aus einer Widerstandsmeßbrücke von bekanntem Aufbau besteht. Der von dem Meßgerät S gemessene Wert des Gesamtwiderstandes wird über die Leitung 6 an einen XnalogOigital-Wandler 7 weitergeleitet, in dem die Meßwerte in digitale Größen umgeformt werden. Diese digitalen Größen werden über die Leitung 8 an den Prozeßrechner 9 weitergeleitet.

Neben den Glasscheiben 1 α bis Id ist an dem diese aufnehmenden Tragrahmen ein Temperaturmeßfühler 10 angeordnet. Über die Leitung 11 werden die Temperaturwerte an den Kontakt 12 weitergeleitet, von dem sie an den einzelnen Meßstationen über die Leitung 13 ebenfalls an den Prozeßrechner 9 weitergeleitet werden.

Der Prozeßrechner ermittelt auf Grund der bekannten Daten für das Galvanobad 15 und des gewünschten Sollwertes des Widerstandes der einzelnen Glasscheiben nach dem Galvanisieren einerseits, sowie auf Grund des gemessenen Widerstandes der einzelnen Glasscheiben andererseits die für jede einzelne Glasscheibe erforderliche Galvanisierungszeit.

Die so ermittelte Galvanisierungszeit wird nun mit einem Korrekturfaktor multipliziert, der sich aus der gemessenen Temperatur ergibt.

Sobald der Widerstand aller Rohlinge auf dem Transportgestell und die Temperatur gemessen worden sind, wird das Transportgestell mit den Glasscheiben in das Galvanobad 15 eingesetzt, und jeder Kontakt 3a, 3 b, 3c, 3d über eine eigene Leitung 16a, 16 b, 16 c, 16 d mit einem eigenen Gleichrichter in dem Stromversorgungsteil 17 verbunden. Der Strbmversorgungsteil 17 wird von dem Prozeßrechner 9 gesteuert, und zwar derart, daß der Galvanisierüngsstrom für alle Glasscheiben gleichzeitig eingeschaltet, jedoch jeder Gleichrichter nach der für die jeweils zugeordnete Glasscheibe von dem Prozeßrechner ermittelten Galvanisierungszeit abgeschaltet wird.

Wie bereits erwähnt, wiederholen sich die geschilderten Vorgänge, wenn sich an den ersten Galvanisierungsvorgang ein zweiter anschließt.
Der Aufbau eines für den vorliegenden Zweck besonders geeigneten Temperaturfühlers geht aus F i g. 2 hervor. Der eigentliche Meßfühler hat die Form eines dünnen Röhrchens 20, in dem ein Widerstandsdraht mit hohem Temperaturbeiwert a geordnet ist. Dieses Röhrchen 20 ist auf der Oberfläche einer Glasplatte

ao 21 angeordnet. In der Oberfläche der Glasplatte 21 ist zu diesem Zweck eine Rille 22 eingeschliffen, in der das Röhrchen 20 zur Hälfte eingebettet ist. Die Glasplatte 21 hat im Vergleich zu dem Röhrchen 20 große Abmessungen, und die Dicke D der Glasplatte entspricht der Dicke der zu galvanisierenden Glasscheibe. Die Abmessungen der Glasplatte 21 sind so groß, daß im Bereich des Röhrchens 20 die durch die Kanten der Glasplatte erfolgende Wärmeabfuhr vernachlässigbar ist. Durch diesen Aufbau des Tempeperaturfühlers wird sichergestellt, daß das Röhrchen 20 mit dem eigentlichen Meßfühler denselben Temperaturbedingungen unterworfen ist wie die Heizleiter auf den Glasscheiben, deren Temperatur nicht nur durch das die Glasscheibe umgebende Medium, sondem gleichzeitig auch durch die Temperatur des Glaskerns bestimmt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

1. Patentansprüche;

   ?. Verfahren zur Herstellung einer mit elektrischen Widerstandsleitern versehenen Glas- S scheibe durch Aufbringen von elektrisch leitenden Streifen auf die Glasoberfläche und anschließende galvanische Verstärkung der elektrisch leitenden Streifen bis auf den gewünschten Endwiderstand in einer oder in mehreren Galvanisierungsstufen, wobei vor dem Galvanisieren bzw. vor jeder GaI-vanisierungsstufe der elektrische Widerstand des Leitersystems gemessen und ans diesem Meßwert den für das jeweilige Galvanobad bekannten Daten und dem Sollwert für den Endwiderstand die Galvanisierungsbedingungen ermittelt, und die so ermittelten Werte für die Steuerung des Galvanoprozfcsses verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Messung des elektrischen Widerstandes die Tem- ao peratur der Glasscheibe (la, Ib, lc, Xd) gemessen und das Ergebnis der Temperaturmessung zur Korrektur der ermittelten Galvanisierungsbedingungen verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der auf der Glasoberfläche sitzenden Widerstandsleiter gemessen und dieser Meßwert zur Korrektur der Galvanisierungsbedingungen verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Prozesses der Widerstandsmessung und der Galvanisierung ein von der Glasscheibe (la, Xb, Xc, Xd) getrennter, den gleichen Einflüssen wie die Glasscheibe unterworfener Temperaturmeßfühler (10) neben der Glasscheibe (la, 1 ft, lc, Xd) mitgeführt wird, der die Regelgröße für die Korrektur der Galvanisierungsbedingungen liefert.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperaturmeßfühler (10) ein Metalldraht (20) mit hohem lemperaturbeiwert verwendet wird, der den gleichen Temperatureinflüssen ausgesetzt wird wie die auf der Glasscheibe sitzenden Widerstandsleiter.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger Galvanisierung mehrerer in einem gemeinsamen Transportrahmen gelagerter Glasscheiben (la bis 1 (/) ein Temperaturmeßfühler (10) mitgeführt wird, der einen für alle gleichzeitig behandelten Glasscheiben einheitlichen Korrekturfaktor liefert.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Serienfertigung von mit Widerstandsleitern versehenen Glasscheiben (1« bis Xd) die durch eine gemessenc Temperaturabweichung erforderliche Korrektur bei den auf die Glasscheiben (la bis Id), bei der die Temperaturabweichung festge-■"llt wurde, in der Produktionslinie folgenden Glasscheiben (la bis 1 d) berücksichtigt wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Temperaturmessung zur Korrektur der Galvanisierungszeiten verwendet wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebnisse der Widerstandsmessung und der Temperaturmessung gleichzeitig in einen Prozeßrechner (9) eingegeben werdei, der die aus diesen Meßwerten einerseits ma aus dem Söüwert des Endwiderstandep und den übrigen, in der Regel konstant gehaltenen Galvanisierungsbedingungen andererseits resultierende Galvanisierungszeit ermittelt
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Galvanisierungsbehandlung in zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Galvanisierungsstufen vor jeder Galvanisierungsstufe der Widerstand und die Temperatur der Glasscheibe (1 α bis Id) bzw. der Widerstandsleiter auf der Glasoberfläche gemessen und die Meßwerte zur Korrektur der Galvanisierungszeit in der auf die Messung folgenden Galvanisierungsstufe verwendet wird.
10. 10. Vorrichtung zur Messung der Temperatur bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen elektrischen Widerstandsdraht (20) mit hohem Temperaturbeiwert, der auf der Oberfläche einer Glasplatte (21) angeordnet ist, die dieselbe Dicke aufweist wie die zu galvanisierenden Glasscheiben (la bis Id) und eine im Vergleich zu den Abmessungen des Widerstandsdrahtes (20) große Ausdehnung aufweist.