DE2365831A1 - Schichtfoermiges sicherheitsglas - Google Patents

Schichtfoermiges sicherheitsglas

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Description

Schichtförmiges Sicherheitsglas
Die Erfindung betrifft ein schichtförmiges Sicherheitsglas mit
einem Paar äußerer Glasschichten und einer einstückig damit verbundenen zusammengesetzten inneren Scheibe, die eine Schicht aus transparentem thermoplastischen Polymer umfaßt, In deren eine
Hauptoberfläche eine Vielzahl Widerstandsdrähte eingebettet ist, die in dichtem Abstand voneinander angeordnet und zueinander unregelmäßig nicht parallel orientiert sind und mit dünnen bandartigen Sammelleitungselektroden, die mit jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte verbunden sind.
Bei einem bekannten Verfahren zum Aufbringen von elektrisch leitenden Drähten auf eine Zwischenfolie für heizbare Scheiben
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(OE-PS 293 563) werden die elektrisch leitenden Drähte zumindest annähernd parallel verlaufend auf die Folie aufgelegt und die Folie und/oder die Drähte erwärmt und die Drähte durch mindestens einen relativ zur Folie rollenden Abwälzkörper mit unregelmäßigen Unebenheiten in die Folie eingewalzt. Damit soll das Auftreten durch parallele Heizdrähte verursachter, die Durchsicht durch die Scheibe behindernder Beugungsbilder verhindert werden. Mit diesem Verfahren kann eine gewisse Unregelmäßigkeit der Heizdrähte nur mit einem vergleichsweise aufwendigen Mehrstufenverfahren erzielt werden. ...._■
Bei einer bekannten schichtförmigen elektrisch heizbaren Scheibe mit einer elektrisch leitende Heizdrähte aufweisenden Folie (CH-PS 462 641) sind diese Heizdrähte so in zwei Gruppen geteilt, daß sie wahlweise in Serie oder parallel angeschlossen sind, damit eine kurzfristige Steigerung der Heizleistung möglich ist, im Dauerbetrieb aber nur eine schwache Heizleistung abgegeben wird. Die Heizdrähte liegen, sei es geradlinig oder gewellt, parallel zueinander und dies führt zur Entstehung nachteiliger, weil die Durchsicht behindernder Beugungsbilder.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein schichtförmiges Sicherheitsglas zu schaffen, das beim Auffallen von Licht im wesentlichen Blend- und spiegelfrei ist und das einen vereinfachten und zuverlässigen Zusammenbau mit einer verbesserten Heizung gestattet. Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die einzelnen Widerständsdrähte eine gekräuselte Form haben.
Diese gekräuselte Form bedingt eine optimale Unregelmäßigkeit der Anordnung der Heizdrähte zueinander und damit eine optimale Blend- und Spiegelfreiheit des Sicherheitsglases und darüber hinaus ist die gekräuselte Form mit dem im Folgenden noch zu beschreibenden erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache und zuverlässige Weise zu erhalten.
Der vorliegenden Erfindung lag auch die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Herstellung des erfindüngsgemäßen schichtförmigen Sicherheitsglases zu schaffen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden
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Erfindung ist es, einfache und zuverlässige Vorrichtungen zum Zusammenbauen der Widerstandsdrähte mit einer thermoplastischen Polymerscheibe zu schaffen, so daß das zusammengesetzte Teil danach leicht verarbeitet werden kann, um ein schichtförmiges Sicherheitsglas durch herkömmliche Verfahren herzustellen.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines gewölbten Fensters, das einen Verbundglas- oder schichtförmigen Sicherheitsglasaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
Figur 2 einen Schnitt 2-2 entlang einer Kante eines longitudinalen Randes des in Figur 1 dargestellten Fensteraufbaues und
Figur 3 einen Schnitt 3-3» der durch eine andere Randkante des gleichen Fensteraufbaues gelegt ist.
Die vorliegende Erfindung liefert einfache und wirksame Mittel, um eine Hauptschwierigkeit zu verringern, die bei einer parallelen Anordnung von Widerstandsheizdrähten in einer Verbund-Sicherheitsglasscheibe auftritt. Während das auftretende Problem des Spiegeins und Blendens zur-Zeit noch nicht vollständig verstanden wird, wird angenommen, daß es eher der Drahtrichtung als den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Drähten zuzuschreiben ist. Durch das Unregelmäßigmachen der Drahtrichtung gemäß der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die Lichtreflexion oder Beugung an den einzelnen Drähten in alle Richtungen zu verteilen und dadurch das Blenden oder Spiegeln zu verringern oder ganz auszuschalten. Während ein völliges Unregelmäßigmachen der einzelnen Drähte äußerst schwierig zu erreichen wäre, ist gefunden worden, daß ein gesteuertes Unregelmäßigmachen mit einer dreidimensionalen Ausrichtung in räumlicher Orientierung hinreichend ist, um das Blend- oder Spiegelproblem im wesentlichen auszuschalten.
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Ein gesteuertes Unregelmässiglegen des Widerstandsdrahtmusters wird dadurch erhalten, dass vorgespannte Widerstandsdrähte auf eine Oberfläche der Scheibe aus durchsichtigem thermoplastischem Material aufgebracht werden und danach die Fähigkeit des Polymermaterials zum Schrumpfen aus seinen ursprünglichen Abmessungen ausgenutzt wird, wenn dieses Polymermaterial auf Temperaturen erhitzt wird, die ausreichend sind, um Abschnitte der einzelnen Drähte in der berührten Oberfläche des thermoplastischen Materials einzubetten. Insbesondere wird ein Muster aus vorgespannten Widerstandsdrähten unter Spannung auf eine grosse Oberfläche der thermoplastischen Scheibe so aufgebracht, dass einzelne Drähte eng benachbart mit Abständen parallel in dem so gebildeten zusammengesetzten Teil liegen, das dann unter Bedingungen erhitzt wird, durch die sich die einzelnen Widerstandsdrähte ausdehnen und eine Konfiguration annehmen, die den Vorspannungskräften entsprechen. Ein anschliessendes Kühlen des zusammengesetzten Teils gestattet, dass die Drähte teilweise in das erweichte thermoplastische Material eingebettet werden und sorgt für die sich endgültig einstellende UnregeImässigkeit in dem Drahtmuster, so dass einzelne Drähte gekrümmt sind oder eine unregelmäs^ige Kräuselung lh unregeImässigen Intervallen entlang ihrer Länge besitzen. Eine nicht parallele Beziehung zwischen benachbarten Drähten wird dabei zwischen Abschnitten des Drahtes erzielt, die sich aus der Oberfläche der thermopolymeren Schicht bei verschieden hohem Herausragen an nicht eingebetteten Stellen erstrecken. Das endgültige nicht parallele Drahtmuster stellt sich durch thermische Ausdehnungsunterschiede zwischen der Polymerscheibe und dem Draht, der Art und des Ausmaßes der Vorspannungskräfte, die vor der Einlagerung in die Polymeroberflache auf den Widerstandsdraht angewendet wurden, und die Wärmeschrumpfungseigenschaften des thermoplastischen Materials ein. Es ist ebenfalls während des Versuches mit dieser Art der Herstellung bemerkt worden, daß bestimmte Polyvinylbutyral-Polymerscheiben, die herkömmlich als innere Schicht bei Verbundsicherheitsglas
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verwendet werden, größerer Schrumpfung In einer Richtung entlang der Hauptoberfläche als in einer dazu senkrechten Oberflächenrichtung unterliegen. Durch Ausrichten der Richtung dieser größeren Schrumpfung entlang der Drahtrichtung wird es daher möglich, die Unregelmäßigkeit des Drahtmusters dahingehend zu vergrößern, daß sowohl in der Ebene einer großen Oberfläche der Polymerscheibe als auch in Ebenen, die In einem Winkel zu dieser liegen, eine nicht parallele Konfiguration entsteht.
Die relativ hohe Heizkapazität der Heizdrahtanordnung, die in der vorstehend beschriebenen Art erhalten wird, entsteht durch Verwendung eines dünnen Drahtes, der einen Durchmesser von angenähert 0,0008 cm bis 0,0023 cm mit einer Äbstandsdichte von 10 bis 30 Drähten pro 2,5 cm besitzt. Da leicht eingesehen werden kann, daß die verbrauchte Wattzahl, die durch Verbinden der Drahtanordnung mit einer elektrischen Energiequelle erhalten werden kann, sowohl von dem Kontak^widerstand als auch von anderen Faktoren abhängt, 1st es wünschenswert, zweckdienliche und wirksame Mittel - sogenannte Sammelleitungselektroden - zur Verbindung der Drahtanordnung mit der elektrischen Stromquelle zu schaffen.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer sonst herkömmlichen Autowindschutzscheibe, die eine gekrümmte Umrißlinie aufweist und die im wesentlichen blend- und spiegelfreie Drahtanordnung enthält, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden, ist . Insbesondere ist eine Verbundsicherheitsglasschelbe 10 dargestellt, die zwei äußere Glasschichten 12 und.14 enthält, die adhäslv durch Wärmebindung (heat bonding) 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 Figur 2 dargestellt ist), bildet ein zusammengesetztes Teil, das eine Scheibe aus durchsichtigem thermoplastischem Polymer 18 enthält, in dessen Hauptoberfläche eine Vielzahl von gekrümmten
Widerstandsdrähten 20 eingebettet ist, die in bezug zueinander in einer dreidimensionalen und nicht-paralleleη unregelmäßigen Anordnung ausgerichtet sind. Sanimelleitungselektroden 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 zur Erhitzung der Drähte. Beide Sammelleitungselektroden sind in Längsrichtung entlang des größten Teils der Längsabmessung des Fensteraufbaus angeordnet und liegen nahe als auch parallel zu gegenüberliegenden Rändern 26 und 28 der gekrümmten Sicherheitsglasscheibe. In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 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 Figur 2 ist ein vertikaler Schnitt durch den Windschutzscheibenaufbau nach Figur 1 dargestellt, um den Aufbau einer vorteilhaften Art von Sammelleitungselektrode näher zu erläutern. Während der Grad der dreidimensionalen Unregelmäßigkeit des Widerstandsdrahtes, der dann entsteht, wenn die elektrisch be-* heizte durchsichtige Scheibe gemäß der Erfindung aufgebaut wirds auf Grund der Druckkräfte, die während des Aufbaus der endgültigen Sicherheitsglasscheibe angewendet werden;, etwas undeutlich in Figur 2 gezeigt ist, können doch noch Abschnitte 34 und 36 eines-einzelnen Widerstandsdrahtes erkannt werden, die sich aus der Hauptpolymeroberfläch© 38 der. thermoplastischen.Polymer scheibe erstrecken. Auf diese Weise kann erkannt werden-, daß Abschnitte der einzelnen Widerstandsdräht®, die sieh mit verschiedener Höhe aus der Polymerscheibenoberfläche erstrecken, -bewegungsfrei sind» wenn sie durch die benachbarten Glasschichfc@n während der Druckverbindung der endgültigen Glasscheibe ^ bei der die.vorliegende elektrisch beheizte durchsichtige Scheibe . ■ wird:, zusammengedrückt werden. Bei diesem Verfahren
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unterliegen die einzelnen Widerstandsdrähte einer weiteren unregelmäßigen Ausrichtung hinsichtlich der Ebene dieser Hauptoberfläche der Polymerscheibe bei dem endgültigen Wärmebindungsverfahren 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 j wenn nicht Mittel angewendet werden, um eine derartige Wirkung zu verhindern.
Wie aus Figur 2 zusammen mit Figur 1 ersichtlich ist, besteht die Sammelleitungselektrode 22 in ihrem Aufbau in dem endgültigen Verbundglas aus einem dünnen bandartigen Streifen 40 mit einem segmentierten Aufbau, der durch die Spalte ^3, M und k6 dargestellt ist, der durch Wärmebindung an der darunterliegenden thermoplastischen Schicht befestigt ist, und einem kontinuierlichen 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 ununterbrochene bandartige Streifen steht an einer Seite in direktem Kontakt mit der inneren Oberfläche der äußeren Glassehieht 12, während er an der anderen Seite sowohl mit einem einzelnen Heizdraht 20 als auch dem darunterliegenden segmentierten Streifen 1IO 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
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endgültigen Zusammenbaus des Fensters In einer noch zu erklärenden Weise auftritt. Der Schnitt in PIgur 2 wurde ebenfalls gewählt, um einen vorspringenden Lappen 48 des ununterbrochenen bandartigen Streifens 42 darzustellen, der eine elektrische Verbindung mit der Stromquelle des Fahrzeugs für die Scheibenheizung erlaubt.
Figur 3 ist eine Querschnittsansicht in der entgegengesetzten Richtung der Sammelleitungselektrode. Im einzelnen wurde ein Schnitt 3-3 durch die Verbundglasscheibe gelegt, der in einer richtung verläuft, die senkrecht zu dem In Figur 2 gezeigten Schnitt 2-2 verläuft, um den endgültig zusammengestellten Aufbau einer einzelnen Sammelleitungselektrode aufzuzeigen. Auf diese Weise wird ein Verbund-Sicherheitsglasaufbau gezeigt, dessen äußere Glasschichten 12 und 14 einstückig mit der elektrisch beheizten durchsichtigen Scheibe 16 zusammen verbunden sind, wobei die einzelnen mit 50, 52 und 54 bezeichneten Widerstandsdrähte, die die Heizanordnung 20 bilden, zwischen dem ununterbrochenen bandartigen Streifen 42 und dem darunterliegenden segmentierten Streifen 40 angeordnet sind. Es kann bemerkt werden, daß der darunterliegende segmentierte Streifen teilweise verformt worden ist, um die äußere Oberfläche der einzelnen Widerstandsdrähte in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Herstellungsverfahren für die elektrische durchsichtige 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 ununterbrochenen Streifen 42 stehen.
Ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Sicherheitsglases hat folgende Stufen: a) Aufbringen von vorbelastetem elektrischem Widerstandsdraht 28 auf eine Hauptoberfläche 26 einer Platte 18 aus transparentem thermoplastischem Polymer, welches beim Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur von
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ihren ursprünglichen Dimensionen schrumpft und dabei ein Verbundteil bildet, welches ein Oberflächenmuster aus dem Widerstandsdraht mit geringen Abständen und paralleler Orientierung aufweist, b) Erhitzen des Verbundteiles unter solchen Bedingungen, daß der Widerstandsdraht 28 eine Konfiguration annehmen kann, die den Vorbelastungskräften zuzuordnen ist, während die Polymerplatte 18 in physischem Kontakt mit dem Widerstandsdraht gehalten ist, um Teile des Drahtes in die Oberfläche 26 der Polymerplatte einzubetten und c) Abkühlen des Verbundteiles, um eine Adhäsionsbindüng zwischen der Polymerplatte 18 und den eingebetteten Teilen des Drahtes zu schaffen.
In einem Verfahren zur Herstellung der elektrisch beheizten durchsichtigen Scheibe, die eine dreidimensionale nicht parallele unregelmäßige Anordnung der Widerstandsdrähte zusammen mit der erläuterten Sammelleitungselektrode aufweist wird zuerst ein Paar segmentierter bandartiger Streifen auf die Hauptoberfläche der Scheibe aus durchsichtigem thermoplastischem Polymeren aufgebracht, das aus seinen ursprünglichen Abmessungen schrumpft, wenn es auf eine erhöhte Temperatur erhitzt wird, 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 gemäß dem bekannten Verfahren 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 Ab-
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schnitte der Drähte in der Oberfläche der Polymerscheibe ebenfalls in Übereinstimmung mit dem bekannten Verfahren einzubetten. Die bandartigen Streifen sind segmentiert, um elektrische Leistung gleichmäßig über die Heizelektroden anzuwenden, da der gewölbte 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 ununterbrochenen 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-Warmebindungs-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 ununterbrochenen bandartigen Streifen führt.
In der bekannten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine zusammenlegbare Trommel verwendet, die mit mechanischen Mitteln zum Vorspannen der Widerstandsdrähte zusammenarbeitet, um die gekräuselte Widerstandsdrahtkonfiguratlon zu erhalten. Dies wird durch Auflegen eines transversalen Musters oder einer transversalen Anordnung des vorgespannten Widerstandsdrahtes unter Spannung zwischen
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den segmentierten bandartigen Streifen vor dem thermischen Anheften der Widerstandsdrähte an der thermoplastischen Polymerscheibe erreicht. Bei dem vorliegenden Verfahren zum Anbringen der Sammelleitungselektroden kann die zusammenlegbare Trommel dieser bekannten Vorrichtung mit einer Paßlehre oder einer Schablone ausgestattet sein, die den gewölbten Scheibenumriß bestimmt. Zum Beispiel kann eine Paßlehre für die Scheibe nach Figur 1 mit ihrer Längsabmessung in der Richtung der Trommellängsachse ausgerichtet sein. Diese Paßlehre kann einfach eine gekratzte Umrißlinie sein, die an der äußeren Trommeloberfläche, über die die Scheibe aus dem thermoplastischen durchsichtigen Polymer gewickelt wird, angebracht ist. Bei der Verwendung einer derartigen Vorrichtung zur Herstellung der elektrisch beheizten durchsichtigen Scheibe werden die segmentierten bandartigen Streifen auf die äußere Oberfläche der gewickelten Polymerscheibe aufgebracht, so daß jeder Streifen nahe und parallel einer der sich gegenüberliegenden äußeren Kanten der gewölbten Glasscheibe an den Stellen, die durch die Paßlehre festgelegt sind, liegt. Als nächstes wird eine sehraubenlinienförmige Wicklung aus dem Widerstandsdraht um das Äußere der Trommel gewickelt, die dann an der äußeren Oberfläche der Polymerscheibe und mit den Heizelektroden, die am nächsten außerhalb des Scheibenbereiches gelegen sind, befestigt wird. Als eine detaillierte Erklärung für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens mit der beschriebenen Vorrichtung enthält das Verfahren zum Herstellen der elektrisch beheizten durchsichtigen Scheibe die folgenden Verfahrensschritte:
(a) Aufbringen der segmentierten bandartigen Streifen auf die äußere Oberfläche der thermoplastischen Polymerscheibe, so daß jeder Streifen nahe und parallel zu einer der sich gegenüberliegenden Randkanten der gewölbten Sicherheitsglasscheibe liegt,
(b) Vorspannen des Widerstandsdrahtes, um ihn mit Kräuselungen oder Knicken zu versehen, wenn dieser Widerstandsdraht nicht unter Spannung steht,
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(e) Aufbringen einer transversalen Anordnung aus dem vorgespannten Draht unter Spannung zwischen dem segmentierten bandartigen Streiten, so dass sich die Drahtanordnung jenseits der Streifen erstreckt und Befestigen dieser Drahtanordnung an dem Ausseren der zusammenlegbaren Trommel mit Heizelektroden, die ausserhalb des Scheibenbereiches liegen,
(d) Freigeben der auf den Widerstandsdrähten liegenden Spannung, während der mechanische Kontakt zwischen der Widerstandsdrahtanordnung und der Oberfläche des thermoplastischen Polymers beibehalten wird, so dass die Polymerscheibe sich entlang der-Richtung des Drahtverlaufes zusammenziehen kann,
(e) Versorgen der Heizelektroden mit elektrischem Strom, der ausreichend ist, um die Toi Ie des Drahtes, die in mechanischem Kontakt mit der Oberfläche der Polymerscheibe
stehen, einzubetten und
(f) Befestigen der ununterbrochenen bandartigen Streifen durch Wärmebindung an der gleichen Hauptoberfläche der Polymerscheibe zum Schaffen eines direkten Kontaktes mit den einzelnen Widerstandsdrähten und den darunter—liegenden segmentierten bandartigen Streifen.
Bei dem oben angegebenen Verfahren soll bemerkt werden, daß die bandartigen Streifen mit den in Längsrichtung verlaufenden Randkanten der gewölbten Sicherheitsglasscheibe ausgerichtet sind und, wie bereits früher gesagt, daß die ununterbrochenen bandartigen Streifen durch einen zusätzlichen thermischen Anheftungsschritt durch andere Heizvorrichtungen als die Heizelektrode aufgebracht werden können, nachdem die elektrisch beheizte durchsichtige Scheibe von dem Äußeren der Trommel entfernt worden ist. Nach dem Befestigen der unterbrochenen bandartigen Streifen zur Vervollständigung der Sammelleistungselektrode kann die Heiz scheibe danach leicht in der herkömmlichen Weise weiterverarbeitet werden, um eine Sicherheitsverbundglasscheibe herzustellen.
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Ein spezieller Betrieb der Vorrichtung zum Herstellen einer derartigen elektrisch beheizten durchsichtigen Scheibe würde die folgenden wesentlichen Verfahrensschritte umfassen:
Ca) Wickeln einer Scheibe aas; transparentem thermoplastischem Polymer um den äasserera Umfang der zusammenlegbaren Trommel und Befestigen; beider Enden der Scheibe an der Trommel,
Cb) Aufbringen einet* Paares segmentiert er bandartiger Streifen auf die äussere Oberfläche der Polymerscheibe an Stellen f die nahe and parallel zu sich gegenüberliegenden Randkanten der gewölbten Sicherheitsglasscheibe sind,
(c) Wickeln einer schraubenförmigen Wicklung aus vorgespannten Widerstands drähten,, die natte beieinander, jedoch beabstandet voneinander liegen» auf das Sussere der Trommel und im Kontakt mit der* äirsseren; Oberfläche der befestigten Polyraerscheibe uvsa unter Äufrechterhaltung von Spannung an jeder einzelnen WindtiBg der Widerstandsdrähte,
(d) Befestigen der Draihtwicklung an der äusseren Oberfläche der Polymerscheibe mit Ifeizeiektroden, die zwischen den segmentierten bandartigen Streifen liegen und sich nicht in dem Bereich der Scheibe befinden,
(e) ZusammenIegert oder -ziehen; der· Trommel, wobei der Durchmesser um eine» vorberfcesfeimnifcen Wert abnimmt,
Cf) Versorgung der Heizelekferoden mit elektrischer Leistung, die ausreichend ist, ^m Äbsefeilfcfce des Drahtes in der Oberfläche der Polymersefieibe einzubettenf und
Cg) Aufbringen der «nun*erbrochenen bandartigen Streifen zum direkten Kontakt mit den einzelnen Widerstandsdrähten und den. darunterliegenden segmentierten bandartigen Streifen, um die endgültige Sämmelleitongselektrode herzustellen.
Bei dem vorstehend beschriebenen ¥er>fahren ist es verständlich, dsß die Verringerung des Traamelämrehmessers erlaubt, da& das zusammengesetzte Teil unter Wirkung der Schwerkraft von der Trommeloberfläche durchhäagfc,"wodurch die Spannungskräfte
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auf den Widerstandsdraht freigegeben werden und dieser sich dadurch entlang seiner Länge kräuseln oder knicken kann, während er trotzdem noch Punktkontakt mit der Polymerscheibe aufrecht hält« Wenn die elektrische Energie mittels der Heizelektrpden der Draht anordnung zugeführt wird, während sie sich in dieser durchhänigenden Stellung befindet, wird das Polymermaterial bis zu seinem. Erweichungspunkt erhitzt, wodurch Abschnitte des Drahtes,, die noch in mechanischem Kontakt mit der Polymeroberfläche stehen* in diese eingebettet werden» Unter diesen Heizbedingiingen können sich sowohl die Polymerscheibe als auch die Drahtanordnung entlang der Richtung der Draht anordnung in Abhängigkeit von den einzelnen thermischen AusdehnungsCharakteristiken ausdehnen und zusammenziehen, während sie noch in mechanlscheitt bzw« körperlichem Kontakt bleiben. Es wurde ebenfalls während dieser Wärmebehandlung festgestellt, daß sich die Polymerscheibe sichtbar zusammenzieht, während sie noch erhitzt wird, nachdem sie zuerst eine thermische Ausdehnung senkrecht zu der Richtung des Brahtverlaufes durchlaufen hatte. Wenn das Heizen durch Unterbrechen der elektrischen Energieversorgung an die Draht anordnung unterbrochen wird, nachdem das Schrumpfen stattgefunden. hats und dem zusammengesetzten Teil dann erlaubt wlreL^ sich abzukühlen;» dann wird eine adhäsive Bindung an den eingebetteten Abschnitten der Drahtanordnung geschaffen. Weiterhin kann wegen der Ausrichtung zwischen dem Drahtverlauf und der Schrumpfungsrichtung der Poiymerscheibe eingesehen werden, daß ein höherer Grad an Unregelmäßigkeit in der endgültigen Brahtanordnang entsteht» als sie sonst auftreten würde»
Es karai der vorstehenden Beschreibung der bevorzugten itasffflsrungsformen entnommen werden* aa& andere Verfahren angewendet werde» könnetts um einen verbesserten Sammelleitungselektrodenaafban mit vergleichbaren Ergebnissen zu schaffen« In gieilener Weise folgt such.- die Möglichkeit* die hier beschriebenen ¥erfahren" zum Herstellen der· gleichen. Art νοκ Samraelleitungsanordnungen für* verschiedene Heizdraht anordnen ge η in einer Sicher-
heitsglasscheibe zu verwenden. Beispielsweise können die Sammelleitungselektroden in einer transversalen Richtung der Glasscheibe ausgerichtet sein, wobei sich die Heizdrahtanordnung in der longitudinalen Richtung erstreckt.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    fl. Schichtförmlges Sicherheitsglas mit einem Paar äußerer Glas-""' schichten und einer einstückig damit verbundenen zusammengesetzten inneren Scheibe, die eine Schicht aus transparentem thermoplastischen Polymer umfaßt, in deren eine Hauptoberfläche eine Vielzahl Widerstandsdrähte eingebettet ist, die in dichtem Abstand voneinander angeordnet und zueinander unregelmäßig nicht parallel orientiert sind und mit dünnen bandartigen Sammelleitungselektroden, die mit jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß die einzelnen Widerstandsdrähte (28) eine gekräuselte Form haben.
    2. Verfahren zum Herstellen des Sicherheitsglases nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Aufbringen von vorbelastetem elektrischem Widerstandsdraht (28) auf eine Hauptoberfläche (26) einer Platte (18) aus transparentem thermoplastischem Polymer, welches beim Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur von ihren ursprünglichen Dimensionen schrumpft und dabei ein Verbundteil bildet, welches ein Oberflächenmuster aus dem Widerstandsdraht mit geringen Abständen und paralleler Orientierung aufweist,
    b) Erhitzen des Verbundteiles unter solchen Bedingungen, daß der Widerstandsdraht (28) eine Konfiguration annehmen kann, die den Vorbelastungskräften zuzuordnen ist, während die Polymerplatte (18) in physischem Kontakt mit dem Widerstandsdraht gehalten ist, um Teile des Drahtes in die Oberfläche (26) der Polymerplatte einzubetten und
    c) Abkühlen des Verbundteiles, um eine Adhäsionsbindung zwischen der Polymerplatte (18) und den eingebetteten Teilen des Drahtes zu schaffen.
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    3. Verfahren zum Herstellen des Sicherheitsglases nach Anspruch 1, g e k e η η ζ eich η et durch folgende Schritte:
    a) Vorbelasten eines elektrischen Widerstandsdrahtes (28), damit der Widerstandsdraht, wenn er nicht unter Zug steht, Wellen bildet,
    b) Aufbringen des vorbelasteten Widerstandsdrahtes (28) unter Zug auf eine Hauptoberfläche (26) einer Platte (18) aus transparentem, thermoplastischem Polymer, welches beim Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur von seinen ursprünglichen Dimensionen schrumpft, um ein Verbundteil zu bilden, das ein Muster aus Widerstandsdraht mit geringen Abständen und paralleler Orientierung zueinander aufweist,
    c) Lockern des Zuges auf die Widerstandsdrähte, während man den physikalischen Kontakt zwischen dem Muster der Widerstandsdrähte und der Oberfläche (26) des thermoplastischen Polymers beibehält, so daß sich die Poiymerplatte entlang der Richtung des Drahtpfades*ausdehneη und zusammenziehen kann,
    d) ausreichendes Erhitzen des Verbundteiles, um die in physikalischem Kontakt mit der Oberfläche (26) der Polymerplatte (18) stehenden Teile des Drahtes partiell einzubetten und
    e) ausreichendes Abkühlen des Verbundteiles, um ein adhäsive Bindung zwischen der Polymerplatte (18) und den eingebetteten Teilen der Drähte herzustellen*
    4. Verfahren zum Herstellen de» Sicherheitsglases nach Anspruch 1, g e k e η η ζ ei ebnet d u r c ii folgende Stufen:
    a) Aufbringen eines Paares in Segmente geteilter bandartiger Streifen (40) auf eine Hauptoberfläche einer Scheibe (18) aus transparentem thermoplastischem Polymer, die beim Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur von ihren ursprünglichen Abmessungen schrumpft, so daß Jeder Streifen (40) benachbart und parallel zu einer gegenüberliegenden Randkante eines gebogenen Sicherheitsgiasiensterteiles angeordnet wird,
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    b) Vorspannen von elektrischem Widerstands draht (50, 52, 51O, um darin Kräuselungen zu erzeugen, wenn der Widerstandsdraht nicht unter Zug steht,
    c) Aufbringen eines Quermusters des vorgespannten Widerstandsdrahtes (50> 52, 5*0 unter Zug zwischen den in Segmente geteilten bandartigen Streifen (40), so daß sich das Drahtmuster zwischen den Streifen (1IO) erstreckt und Befestigen des Drahtmusters auf der gleichen Hauptoberfläche der Polymerscheibe (18) mittels elektrischer Heizelektroden, die an jedem Ende der einzelnen Widerstandsdrähte angeordnet sind,
    d) Entspannen der Widerstandsdrähte (50, 52, 51O^ während der physikalische Kontakt zwischen dem Widerstandsdrahtmuster und der Oberfläche des thermoplastischen Polymers aufrechterhalten wird, so daß sich die Polymerscheibe (18) entlang der Richtung des Drahtverlaufes zusammenziehen kann,
    e) Zuführen ausreichender elektrischer Energie zu den Heizelektroden, um die Teile der Drähte (50, 52, 51O in die Oberfläche der Polymerscheibe (l8) einzubetten, die in physikalischem Kontakt damit stehen und
    f) Befestigen durchgehender bandartiger Streifen (42) größerer Breite und Dicke als die der In Segmente geteilten bandartigen Streifen (Uo) durch Hitzeverbinden mit der gleichen Hauptoberflache der Polymerscheibe (18), um einen direkten Eontakt mit den einzelnen Widerstandsdrähten (50, 52, 5M} und den darunterliegenden, In Segmente geteilten bandartigen Streifen (40) herzustellen.
    Verfahren zum Herstellen des Sicherheitsglases nach Anspruch tf g e kennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Wickeln einer Platte (18> aus transparentem, thermoplastischem! Polymer, welches beim Erwärmen auf eine erhöhte Temperatur von; seinen, ursprünglichen Dimensionen schrumpft
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    um den Umfang einer verengbaren Trommel (36) und Fixleren beider Enden der Platte auf der Trommel,
    b) Wickeln einer spiralförmigen Spule aus vorbelasteten Widerstandsdrähten (28) mit geringem Abstand auf die Trommel (36) in Kontakt mit der äußeren Hauptoberfläche (26) der befestigten Polymerplatte (18) und Aufrechterhalten des Zuges auf jede Windung der Widerstandsdrähte, um ein Verbundteil zu bilden,
    c·) Verengen der Trommel (36) durch eine vorbestimmte Verringerung des Durchmessers,
    d) Erhitzen des Verbundteiles durch Zuführung elektrischer Energie zu den Widerstandsdrähten (28), die ausreicht, um die Teile der Drähte teilweise einzubetten, die in physikalischem Kontakt mit der Oberfläche (26) der PoIymerplatte (18) stehen,,und
    e) Abkühlen des Verbundteiles durch Beenden der Zufuhr elektrischer Energie zu den Widerstandsdrähten (28), um eine Adhäsionsbindung zwischen der Polymerplatte (18) und den eingebetteten Teilen der Drähte zu schaffen.
    Verfahren zum Herstellen des Sicherheitsglases nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Wickeln einer Scheibe (18) aus transparentem thermoplastischen Polymer, die aus ihren ursprünglichen Abmessungen schrumpft, wenn sie auf eine erhöhte Temperatur erhitzt wird, um den äußeren Umfang einer zusammenleg- oder ziehbaren Trommel und Befestigen beider Enden der Scheibe an der Trommel,
    b) Aufbringen eines Paares bandartiger Streifen (1IO) auf die äußere Oberfläche dieser Polymerscheibe wobei jeder Streifen nahe und parallel zu einem von zwei sich gegenüberliegenden Randkanten einer gewölbten Sicherheitsglasscheibe angeordnet ist, die mit ihrer Längsrichtung in der Richtung der Längsachse der Trommel ausgerichtet ist,
    c) Wickeln einer schraubenförmigen Wicklung aus im dichten
    Abstand nebeneinanderliegenden vorgespannten Widerstandsdrähten (50, 52, 51O auf die Trommel in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der aufgebrachten Polymerscheibe und Aufrechterhalten von Spannung an jeder einzelnen Windung der Widerstandsdrähte j um ein zusammengesetztes Teil zu bilden,
    d) Befestigen der Drahtwicklung an der äußeren Oberfläche der aufgebrachten Polymerscheibe mittels Heizelektroden, die zwischen den bandartigen Streifen, jedoch nicht im Bereich der gewölbten Sicherheitsglasscheibe angeordnet sind,
    e) Zusammenlegen oder -ziehen der Trommel, wobei sich ihr Durchmesser auf einen vorherbestimmten Wert verringert,
    f) Zuführen elektrischer Leistung zu den Heizelektroden, die ausreichend ist, um Abschnitte des Drahtes in der Oberfläche der Polymerscheibe einzubetten, und
    g) Befestigen durchgehender anderer bandartiger Streifen.C42) größerer Breite und Dicke im vergleich zu den erstgenannten Streifen durch Wärmeverbinden dieser durchgehenden bandartigen Streifen (42) mit der gleichen Hauptoberfläche der Polymerscheibe (1.8) zum direkten Kontakt mit den einzelnen Widerstandsdrähten (50, 52, 51I) und den darunterliegenden erstgenannten bandartigen Streifen (1IO).
    7· Verfahren nach Anspruch 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfad der Widerstandsdrähte (20) der Richtung der Hauptoberfläche (26) der Polymerplatte (18) mit der größeren Schrumpfung entspricht, verglichen mit der Schrumpfung in einer Richtung entlang der Hauptoberfläche, die senkrecht dazu verläuft.
    8. Verfahren nach Anspruch 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatte (16) einstückig mit einem Paar Glasplatten (12, I1I) verbunden wird, um eine aus einzelnen Schichten bestehende Sicherheitsglaskonstruktion (10) zu bilden.
    801125/0367
    _ Ά _ 2 385831
    9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Änspruch - 8» gekennzeichnet i u r c h:
    a) einen Träger (36)* der das Schrumpfen einer thermoplastischen Platte (18); von ihren ursprünglichen Dimensionen gestattet, wenn diese auf eine erhöhte Temperatur gebt tat wird,
    b) eine Zugvorrichtung; zum Aufbringen eines Musters aus vorbelastetem Draht (28)? auf eine Hauptoberflache (26) der getragenen Polymerplatte, so daß die einzelnen Drähte in geringem Abstand und paralleler Orientierung zueinander liegen,
    c) Befestigungsmittel (82, 8*0* um öle gegenüberliegenden Enden des Drahtmusters entlang: der Richtung des Drahtpfades an der HauptoberfMehe (26> der Polymerplatte (18) zu befestigen,
    d) eine Einrichtung, um den Zug-auf die einzelnen Drähte zu lockern,; so daß diese Drähte eine den Forbelastungskräften zuzuordnende Eonfiguratton annehmen·,, während die PoIymerplefctte (Ii) in physikalischem. Kontakt damit gehalten wird!,, und
    e) eine Heizeinrichtung,, die mit dem Träger O^); zusammenarbeitet,, um. die Polymerplatte Cl8> zu schrumpfen, so daß sie eine ¥telz;ahl individueller Drähte partiell eingebettet enthält.
    10.. Vorrichtung; nach itospruch 9r ä ai ι reli g: e k e η η — zeichnet,, daß der Träger eine vereinbare Trommel CJ&)· urafa&t, deren Durchmesser· on eine vorbestlmmte Größe verringert werden fcanp«
    Leerseif'e
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