DE2745666C3

DE2745666C3 - Blendfreier Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2745666C3
Application number: DE19772745666
Authority: DE
Inventors: Ewald Dipl.-Phys. 3223 Delligsen Hillmann; Hans-Joachim Ing.(Grad.) 3222 Freden Schiwek; Bruno 3223 Delligsen Schrader
Original assignee: Deutsche Uhrglasfabrik 3223 Delligsen GmbH
Current assignee: Deutsche Uhrglasfabrik 3223 Delligsen GmbH
Priority date: 1977-10-11
Filing date: 1977-10-11
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2745666B2; DE2745666A1

Description

Die Erfindung betrifft einen blendfreien Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer transparenten Trägerplatte, insbesondere einer Glasplatte, welche unmittelbar auf der Vorderseite als reflektierenden Belag eine nicht-metallische, vorzugsweise metalloxydische Interferenzschicht aufweist und auf ihrer Rückseite mit einem dunklen, absorbierenden Überzug in Form einer eingebrannten, vorzugsweise schwarzen Emailleschicht versehen ist, nach Patent 24 49 763, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Zur Steigerung der Verkehrssicherheit von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, finden in steigendem Maße Rückblickspiegel Verwendung, die beheizt werden können, um sowohl während der Fahrt ein Beschlagen oder Vereisen des Rückblickspiegels zu verhindern als auch insbesondere nach dem Starten des Fahrzeuges etwaige Beschlagschichten oder Eisschichten auf dem Rückblickspiegel rasch entfernen, insbesondere abtauen zu können. Zu diesem Zweck sind bereits Rückblickspiegel unterschiedlicher Art bekannt geworden, bei denen die Beheizbarkeit auf die verschiedenste Art und Weise ermöglicht wird. So !'S beispielsweise aus der DE-OS 22 27 712 ein heizbarer Rückblickspiegel bekannt, bei dem auf die Rückseite des Rückblickspiegels eine Folie mit eingelegtem Heizleiter geklebt ist. Derartige heizbare Rückblickspiegel sind zwar relativ gut haltbar, jedoch haben sie den Nachteil, daß der Wirkungsgrad π'-γ schlecht ist und die Aufheizung darüber hinaus ungleichmäßig erfolgt. Andererseits sind auch Rückblickspiegel bekannt, bei denen ein Heizleiter aus Leitsilber auf eine rückwärtige Lackschutzschicht aufgebracht wird, woraufhin dann ein Eintrocknen des Heizleiters erfolgt. Da derartige Heizleiter nur schlecht an der Lackschutzschicht haften, ist die Haltbarkeit derartiger Rückblickspiegel gering. Außerdem ist es erforderlich, die Anschlußkontakte für die elektrischen Anschlußleitungen aufzukleben, da ein Löten wegen der Temperaturempfindlichkeit der Lackschutzschicht nicht möglich ist.

Weiterhin sind, beispielsweise durch die DE-OS 21 47 345, Rückblickspiegel bekannt geworden, bei denen eine heizbare Klarglasscheibe mit aufgedruckten Silber-Heizleitern hinter dem eigentlichen Spiegel angebracht ist. Die Haltbarkeit derartiger Rückblickspiegel ist zwar gut, jedoch ist der Wirkungsgrad naturgemäß sehr schlecht, da zwei Glasscheiben und die Spiegelschicht selbst aufgeheizt werden müssen und Wegen der mangelhaften Verbindung zwischen dem Spiegel Und der Heizscheibe der Spiegel selbst fast ausschließlich durch Wärmestrahlung, nicht aber durch

Wärmeleitung, beheizt wird. Weiterhin sind Rückblickspiegel bekannt (DE-OS 22 14142, DE-OS 20 28 978, DE-GM 74 10 304, DE-AS 1189 667), bei denen die gesamte rückwärtige Fläche des Spiegels mit elektrisch leitfähigem Heizleitermaterial, beispielsweise Graphit, belegt ist oder bei denen die Silberschicht des Spiegels zu Heizzwecken verwendet wird. Der Wirkungsgrad derartiger Flächenheizungen ist gut Die Fertigungskosten sind aber sehr hoch, da zur Kontaktierung zwei gegenüberliegende Spiegelränder von der in aller Regel verwendeten Lack-Schutzschicht befreit und über ihre gesamte Länge mit gut leitendem Material, zweckmäßigerweise mit Kupferstreifen, belegt werden müssen, um einen gleichmäßig verteilten Stromfluß zu erhalten. Außerdem läßt sich nur schwierig eine gleichmäßige Erwärmung über die gesamte Spiegelfläche erzielen, da die Schichtdicke nur mil beträchtlichem Aufwand hinreichend konstant gehalten werden kann. Schließlich ist auch noch ein Rückblickspiegel bekannt, bei dem die Beheizung des eigentlichen Spiegels durch im Gehäuse hinter dem Spiegel untergebrachte Soffittenlampen erfolgt (DE-GM 73 15 485). Hierbei besteht der Nachteil, daß das Spiegelgehäuse sehr ger:.;mig sein muß, um nämlich die Heizkörper aufnehmen zu können. Außerdem ist es notwendig, das gesamte Gehäuse mit Ji zu erwärmen, wodurch hohe Abstrahlverluste entstehen.

Andererseits ist durch das Hauptpatent bereits ein blendfreier Rückblickspiegel der eingangs genannten Art bekannt geworden, der sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand als Material für die Trägerplatte statt eines in der Masse absorbierenden Materials, wie Schwarzglas, welches verhältnismäßig kostspielig ist, ein durchsichtiges Material verwendet werden kann, wobei die einge- a brannte Emailleschicht derart fest mit der Trägerplatte, insbesondere Glasplatte, verbunden ist, daß der absorbierende Überzug nicht durch eindringende Feuchtigkeit unterwandert, abgelöst oder unwirksam gemacht werden kann. Allerdings ist der Rückblickspiegel nach de 1 Patent 24 49 763 nicht heizbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rückblickspiegel nach dem Hauptpatent zu einem heizbaren Rückblickspiegel weiterzubilden, der die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekannten heizbaren Rückblickspiegel vermeiden und insbesondere die Beaufschlagung mit sehr i.oher Heizleistung ermöglichen soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Rückblickspiegel der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß auf der Emailschicht ein Heizleiter aus Leitsilber festgebrannt ist.

Das er'indungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines blendfreien Rückblickspiegels für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei dem eine transparente Trägerplatte, vorzugsweise eine Glasplatte, auf der Vorderseite mit einem reflektierenden Belag in Form einer nicht-metallischen, vorzugsweise metalloxydischen Interferenzschicht und auf der Rückseite mit einem dunklen, absorbierenden Überzug versehen wird, wobei die Trägerplatte zunächst beidseitig im Tauchverfahren mit der Interferenzschicht belegt wird, anschließend die Rückseite der Trägerplatte mit einer dunklen, vorzugsweise schwarzen Emaille beschichtet wird, die so ausgewählt wird, daß sie sich bei einer unterhalb der Erweichungstemperatur des Materials der Trägerplatte liegenden Einbrenntemperatur mit der rückseitigen InterfereniJ-chicht verbinden, vorzugsweise mit dieser verschmelzen kann, und schließlich die Emailleschicht zur Herstellung des absorbierenden Überzuges bei einer unterhalb der Erweichungstemperatur des Materials der Trägerplatte liegenden Temperatur eingebrannt wird, nach Patent 24 49 763, zeichnet sich dadurch aus, daß auf die eingebrannte Emailleschicht ein Heizleiter aus Leitsilber aufgebracht und anschließend bei einer unterhalb der Einbrenntemperatur der Emailleschicht liegenden Temperatur auf der Emailleschicht festgebrannt wird.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen des Rückblickspiegels sowie des Verfahrens nach der Erfindung ergeben sich aus den entsprechenden Unteransprüchen.

Der Rückblickspiegel nach der Erfindung hat den Vorteil, daß durch das Festbrennen des Leit- oder Einbrennsilbers bei den angewandten Temperaturen, die vorzugsweise zwischen 400 und 500⁰C liegen, eine unlösbare Verbindung zwischen der Trägerplatte, insbesondere Glasplatte, der Emailleschicht und dem Heizleiter erzielt wird, woraus hohe Haltbarkeit und lange Lebensdauer des Rückblickspiegels resultieren. Infolge des innigen Kontaktes zwiscn^n dem Heizleiter und dem eigentlichen Spiegel ergibt sich ein sehr guter Wirkungsgrad. Anschlußleitungen oder Steckerverbindungen können an jeder beliebigen Stelle direkt ^n den Heizleiter angelötet werden. Im Falle einer Beschädigung des auf die Emailleschicht aufgebrannten Heizleiters kann dieser ohne weiteres gelötet werden. Voraussetzung für die Lötbarkeit des Heizleiters ist, daß die Temperatur, bei der der Heizleiter auf die Emailleschicht aufgebrannt wird, nicht zu hoch liegt, da er sonst unlötbar wird.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß auf den Randbereich des Rückblickspiegels infolge der gewählten Ausbildung und/oder Anordnung des Heizleiters eine größere spezifische heizleistung aufgebracht wird als im Zentralbereich des Rückblickspiegels. Hierdurch ergibt sich eine äußerst vorteilhafte, gleichmäßige Zug- und Druckspannungsverteilung in der Form, daß der Randbereich des Rückblickspiegels beim Erhitzen des Ru"kblickspiegels unter Druckspannung gesetzt wird, während der Zentralbereich unter Zugspannung kommt. Hierdurch steigt die mechanische Festigkeit des Rückblickspiegels wie bei thermisch vorgespanntem Glas auf Werte von σ + 9000 N/cm' an, gegenüber einem Wert von σ + 300 N/cm^J im ungeheizten Zustand. Wegen dieser Erhöhung der mechanischen Festigkeit, welche durch die erfindungsgemäße Heizleiteranordnung hervorgerufen wird, kann ein Rückblickspiegel nach der Erfindung ohne weiteres mit einer Heizleistung von beispielsweise etwa 40 Watt beaufschlagt werden, verglichen mit ca. 5 bis 10 Wa:t Heizleistung, die bei Folienheizungen bekannter Art allenfalls möglich sind. Hierdurch ergibt sich eine schnelle und starke Erwärmung, ohne daß der Spiegel zerspringt, so daß also beispielsweise Eisbeläge rasch abgetaut werden können.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen ingegeben. Ausführungsbeispiele sind anhand der schematischen Zeichnung nachfolgend im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g< 1 ein Ausführungsbeispiel eines heizbaren Rückblickspiegels nach der Erfindung im schematischen Schnitt;

F i g. 2 ein erstes *,üsführungsbeispiel eines heizbaren Rückblickspiegels nach dec Erfindung in der Ansicht von der mit dem Heizleiter Versehenen Rückfläche; und

Fig.3 ein anderes Ausführungsbeispiel eines heizbaren Rückspiegels nach der Erfindung in der Fig. 2 entsprechender Ansicht.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des heizbaren Rückblickspiegels nach der Erfindung befindet sich auf der Vorderseite einer transparenten Trägerplatte, nämlich einer durchsichtigen Glasplatte 10, eine Einfach^lnterferenzschicht 12, die hier aus ΤΊΟ2 besteht. Die Rückseite der Glasplatte 10 ist mit einer eingebrannten, schwarzen Emailleschicht 14 versehen, an deren der Glasplatte 10 abgewandten Seite ein Heizleiter 16 aus Leitsilber, der auf der Emailleschicht 14 festgebrannt ist, angeordnet ist.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, weist der Heizleiter 16 mäanderförmig verlaufende Linien auf, die über Anschlußflächen 18, an die unmittelbar elektrische Anschlüsse angelötet werden können, mit elektrischem Strom beaufschlagbar sind. Die Anordnung des Heizleiters wird bei dem in Fig.2 gezeigten Ausfühfungsbeispiei so getroffen, daß im Randbereich des Rückblickspiegels eine dichtere Flächenbelegung des Spiegels mit dem Heizleiter 16 gewährleistet ist, so daß also der spezifische Flächenwiderstand im Randbereich des Rückblickspiegels größer ist als im Zentralbereich desselben. Dies führt in höchst vorteilhafter Weise dazu, daß beim Aufheizen des Rückblickspiegels im Randbereich desselben eine Druckspannung entsteht, während der Zentralbereich unter Zugspannung gesetzt wird. Hierdurch wird beim Erwärmen des Spiegels eine mechanische Festigkeit α ä 9000 N/cm² erreicht, wahrend diese Festigkeit im unbeheizten Zustand des Rückblickspiegels nur bei σ S 3000 N/cm² liegt. Derselbe Effekt läßt sich natürlich nicht nur dadurch erreichen, daß. wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, ein Heizleiter mit im wesentlichen konstantem Querschnitt mit unterschiedlicher Dichte verlegt bzw. aufgedruckt wird, sondern auch dadruch, daß man einen Heizleiter mit variierendem Querschnitt wählt, wobei die Belegungsdichte überall gleich, der Heizleiterquerschnitt im Zentralbereich des Rückblickspiegels aber größer wäre als im Randbereich desselben.

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verläuft der Heizleiter von den Anschlußflächen 18 aus in Parallelschaltung. Dies hat den Vorteil, daß bei Ausfall eines Heizleiterzweiges immer noch der andere Heizleiterzweig funktionsfähig bleibt, wodurch die Störungsanfälligkeit des heizbaren Rückblickspiegels nach der Erfindung beträchtlich herabgesetzt wird. Derselbe Gedanke läßt sich selbstverständlich auch bei dem in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß-n Rückblickspiegels verwenden.

Die Herstellung eines erfindungsgemäßen blendfreien, heizbaren Rückblickspiegels geht wie folgt vor sich:

Die durchsichtige Glasplatte 10 mit hoher Oberflächenqualität wird zunächst im Tauchverfahren beidseits mit der Interferenzschicht (Einfach- oder Mehrfach-Interferenzschicht) 12 versehen. Nach dem Trocknen und der thermischen Behandlung der Interferenzschicht wird auf die Rückseite der Glasplatte 10, auf der sich bereits eine der in F i g. I dargestellten Vorderseiten-Interferenzschicht 12 entsprechende, nicht dargestellte Interferenzichicht befindet, eine Beschichtung aus schwarzer Emaille aufgebracht, die anschließend bei erhöhter, natürlich unterhalb der Erweichungstemperatur der Glasplatte 10 liegender Temperatur in diese eingebrannt wird. Die Einbrennlemperatur beträgt dabei beispielsweise 480°C. Hierdurch wird die

to rückseitige, reflektierende Interferenzschicht, die in Fig. 1 nicht gezeigt ist, durch Eindiffundieren bzw. Verschmelzen mit der Emailleschicht unter Erzeugung der eingebrannten Emailleschicht 14 in der durch das Patent 24 49 763 vorbekannten Weise unwirksam gemacht, wodurch nicht nur Doppelreflexionen wirksam vermieden werden, sondern sich auch eine ausgezeichnete Haftung der eingebrannten Emailleschicht 14 an der Rückseite der Glasplatte 10 ergibt. Dies hat zur Folge, daß der Überzug nicht durch

■ώ eindringende Feuchtigkeit unterwandert, abgelöst und unwirksam gemacht werden kann.

Anschließend wird auf die so hergestellte eingebrannte Emailleschicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Heizleiter der aus Fig. 2 oder Fig. 3 ersichtlichen Art aus Leitsilber aufgedruckt. Daraufhin wird der Heizleiter aus dem Leit- oder Einbrenn-Silber bei Temperaturen zwischen 400 und 500⁰C. jedenfalls aber unterhalb der Einbrenntemperatur der Emailleschicht i-4. beispielsweise also bei einer bevorzugten Einbrenntemperatur von 450°C, auf der Emailleschicht 14 festgebrannt. Hierdurch ergibt sich insgesamt eine unlösbare, nicht durch Feuchtigkeit zu unterwandernde Verbindung zwischen Glasplatte 10, Emailleschicht 14 und Heizleiter 16. Auf die Rückseite des eingebrannten Heizleiters 16 kann erforderlichenfalls noch nach dem Anlöten der elektrischen Anschlüsse oder Kontakte an die Anschlußflächen 18 eine Schutzlackschicht aufgebracht werden.

Ein heizbarer Rückblickspiegel nach der Erfindung kann mit sehr hohen Heizleistungen beaufschlagt werden, nämlich beispielsweise mit 40 Watt Heizleistung, während bei den bisher bekannten Folienheizunopn ηιιΐ* r»o ^ hie in Wall Hpi^lpictnnff nrmalinh u/or^n ο-- - — - - ο ο ■ -.-..

Dies gewährleistet eine schnelle und starke Erwärmung, also ein rasches Abtauen bei Vereisung, ohne daß der Spiegel zerspringt. Der letztgenannte Effekt wird dadurch erzielt, daß durch die erzielte Spannungsverteilung (Druckspannung im Randbereich, Zugspannung im Zentralbereich des Rückblickspiegels) beim Erwärmen eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit von σ S 3000 N/cm² auf σ ä 9000 N/cm² stattfindet.

Die Einbrenntemperatur des Heizleiters dan im übrigen auch deshalb nicht über 500⁰C liegen, weil dann das Heizleitermaterial unlötbar wird. Der heizbare Rückblickspiegel nach der Erfindung zeichnet sich durch sehr hohe Haltbarkeit und lange Lebensdauer aus, wobei der innige Kontakt zwischen dem Heizleiter und dem Rückblickspiegel einen sehr guten Wirkungsgrad gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Blendfreier Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer transparenten Trägerplatte, insbesondere einer Glasplatte, welche unmittelbar auf der Vorderseite als reflektierenden Belag eine nichtmetallische, vorzugsweise metalloxydische Interferenzschicht aufweist und auf ihrer Rückseite mit einem dunklen, absorbierenden Überzug in Form einer eingebrannten, vorzugsweise schwarzen Emailleschicht versehen ist, nach Patent 24 49 763, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Emailleschicht (14) ein Heizleiter (16) aus Leitsilber festgebrannt ist.

2. Rückblickspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (16) in bekannter Weise aus einer im wesentlichen linienförmigen, aufgedruckten Mäanderanordnung besteht

3. Rückblickspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenwiderstand des Heizkiiers (16) im Randbereich des Rückblickspiegeis großer ist als im Zentralbereich desselben.

4. Rückblickspiegel nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (16) über seine gesamte Länge im wesentlichen konstanten Querschnitt hat und nahe dem Rückblickspiegelrand dichter angeordnet ist als im Zentralbereich des Rückblickspiegels.

5. Rückblickspiegel nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (16) über die gesamte Rückblickspiegelfläche im wesentlichen mit g'eicher Dichte angeordnet ist, wobei der Querschnitt des Heizleiters nahe dem Rückblickspiegelrand kleiner ist als ,.n Zentralbereich des Rückblickspiegels.

6. Rückblickspiegel nach eir. .m der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (16) Anschlußflächen (18) zum direkten Anlöten elektrischer Anschlußleitungen aufweist.

7. Rückblickspiegel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (16) wenigstens zwei parallel geschaltete Linienleiter aufweist.

8. Verfahren zum Herstellen eines blendfreien Rückblickspiegels für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei dem eine transparente Trägerplatte, vorzugsweise eine Glasplatte, auf der Vorderseite mit einem reflektierenden Belag in Form einer nicht-metallischen, vorzugsweise metalloxydischen Interferenzschicht und auf der Rückseite mit einem dunklen, absorbierenden Überzug versehen wird, wobei die Trägerplatte zunächst beidseitig im Tauchverfahren mit der Interferenzschicht belegt wird, anschließend die Rückseite der Trägerplatte mit einer dunklen, vorzugsweise schwarzen Emaille beschichtet wird, die so ausgewählt wird, daß sie sich bei einer unterhalb der Erweichungstemperatur des Materials der Trägerplatte liegenden Einbrenntemperatur mit der rückseitigen Interferenzschicht verbinden, vorzugsweise mit dieser verschmelzen kann, und schließlich die Emaijleschicht zur Herstellung des absorbierenden Überzuges bei einer «rtterhalb der Erweichungstemperatur des Materials der Trägerplatte liegenden Temperatur eingebrannt wird, nach Patent 24 49 763, dadurch gekennzeiclv «et, daß auf die eingebrannte Emailleschicht ein Heizleiter aus Leitsilber aufgebracht Und anschlielend bei einer unterhalb der Einbrenntemperatur der Emailleschicht liegenden Temperatur auf der Emailleschicht festgebrannt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter bei einer Temperatur zwischen 400 und 500° C auf der Emailleschicht festgebrannt wird.

ICr. Verfahren nach Anspruch *), dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter bei einer Temperatur von etwa 45O⁰C auf der Emailleschicht festgebrannt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus Leitsilber durch Aufdrucken auf die eingebrannte Emailleschicht aufgebracht wird.