DE3001554A1 - Verfahren zum verlegen duenner draehte in verbundglas - Google Patents

Verfahren zum verlegen duenner draehte in verbundglas

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DE3001554A1
DE3001554A1 DE19803001554 DE3001554A DE3001554A1 DE 3001554 A1 DE3001554 A1 DE 3001554A1 DE 19803001554 DE19803001554 DE 19803001554 DE 3001554 A DE3001554 A DE 3001554A DE 3001554 A1 DE3001554 A1 DE 3001554A1
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Walther Bethge
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Description

HOEGER1 STFILLRECHT & PARTNER
PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1 3 0 U Ί 0 5 A
P 30 01 554.4 Anmelder: Therglas GmbH
A 43 976 u für Flächenheizung
u - 183 Moosweg 10
28. März 1980 CH-4125 Riehen BS
Beschreibung
Verfahren zum Verlegen dünner Drähte in Verbundglas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen dünner Drähte im Zwischenfilm von Verbundglas, vorzugsweise für Heizscheiben.
Verbundglasscheiben, in denen eine Vielzahl dünner Drähte in geeigneter Anordnung ein flächenhaftes Heizgitter bilden, haben sich bei Verkehrsmitteln aller Art zur Aufrechterhaltung der Sicht bei schlechter Witterung bewährt und ihre Vorzüge gegenüber anderen Heizscheiben aufgezeigt. Dabei werden durch mattierende Oberflächenbehandlung und durch wellenförmiges Verlegen der feinen Drähte die Rückstrahlung (Reflexion) sowie die Beugung (Diffraktion) an den Drähten durch das einfallende Licht so weit herabgesetzt, daß die optische Beeinträchtigung weniger störend wirkt.
Durch dreidimensionale Anordnung der Drähte in Form gestreckter Wendeln mit geringem Abstand voneinander im Zwischenfilm des Verbundglases wird die optische Behinderung beim Hindurchsehen
weitgehend behoben, so wie es in der Patentschrift
(DOS P 02 152.3-34) beschrieben ist.
030034/0561
-3-
28. März 1980 - 3 -
Diese Verbesserung der Sichtverhältnisse wird allerdings mit aufwendiger Herstellung erkauft, die zu einem erheblichen Kostenaufwand führt. Wegen der daraus resultierenden hohen Preisgestaltung blieb die Verwendung z.B. für Heizscheiben auf wenige wichtige Gebiete beschränkt und war bei Kraftfahrzeugen unerheblich.
Die Erfindung hat zum Ziel ein Verfahren zur Herstellung von Verbundglas mit einer Einlage aus dünnen Drähten, vorzugsweise für Heizscheiben, mit dem bei verbesserter Qualität die Herstellung vereinfacht und rationeller gestaltet werden kann, um eine nicht unerhebliche Ausweitung des Marktes herbeizuführen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Fertigungsverfahren für das dreidimensionale, gleichartig wellige Verlegen dünner Drähte im Zwischenfilm von Verbundglas.
Erfindungsgemäß sieht das Verfahren zum Verlegen dünner Drähte im Zwischenfilm von Verbundglas, vorzugsweise für Heizscheiben vor, daß wendelförmig gestreckt mit Draht umwickelte Kunststoffäden aus dem gleichen Grundstoff wie der Verbundfilm in den Film, der einen höheren Weichmacheranteil als die Fäden aufweist, eingedrückt und beim Verpressen durch Diffusion des Weichmachers zum Verschwinden gebracht werden. Der um den Kunststoffaden wendelförmig gewickelte Draht kann unmittelbar nach dem Umwickeln durch vorübergehende örtliche Erwärmung am Kunststoffaden zum Anhaften gebracht werden. Vorteilhafterweise kann der elektrische Kontakt zwischen Draht und Zuleiter beim Verpressen herbeigeführt werden. Als Grundstoff für den Film und die Fäden kann Polyvinylbutyral Verwendung finden.
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A 43 976 u/u-183 ■ ^ϋ l '
28. März 1980 - 4 -
Das Verfahren wird nachstehend in der Reihenfolge der Verfahrensschritte beschrieben.
Vorerst wird der zur Verwendung vorgesehene Draht einer Wikkelmaschine zugeführt, die den Draht um einen mit gleichmässiger Geschwindigkeit fortbewegten Kunststoffaden als Träger aufwickelt. Der Kunststoffaden wird dabei von einer Vorratsspule abgezogen und der eigentlichen Wickelvorrichtung zugeführt, die den Draht von seiner um den Kunststoffaden rotierenden Spule auf den gleichmäßig weiterbewegten Kunststofffaden schraubenförmig aufwickelt. Durch zweckentsprechende Wahl des Vorschubs für den Kunststoffaden und der Drehgeschwindigkeit der um den Faden rotierenden, den Draht enthaltenden Spule kann jede beliebige für die Fertigung benötigte Wendeform für den aufzuwickelnden Feindraht erhalten werden.
Der auf diese Art mit dünnem Draht wendelförmig gestreckt umwickelte Kunststoffaden wird nunmehr am Ausgang der Wickelmaschine zur späteren Weiterverarbeitung aufgespult, um ihn zu sammeln und auf Vorrat zu lagern, sofern er nicht direkt weiter verarbeitet werden soll.
Beim Verlassen der Wickelmaschine kann zur besseren Lagesicherung des wendelförmig um den Kunststoffaden gewickelten Drahtes durch eine zwischengeschaltete thermische Behandlung der Draht zum Anhaften an der vorübergehend erweichten Oberfläche des Kunststoffadens gebracht werden. Dazu wird der mit Draht versehene Faden, bevor er aufgespult werden soll, durch einen kleinen Tunnelofen geführt, worin er so weit erweicht, daß der unter Spannung befindliche Draht sich in dem so erhaltenen Haftgrund eindrücken kann und haften bleibt, sobald sich der Faden abgekühlt hat.
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A 43 976 u/u-183 0 U C1 1 0 0
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Zur Vermeidung von Sichtbehinderungen infolge unterschiedlicher Lichtbrechung (Refraktion) zwischen Verbundfilm und Kunststoffaden ist vorgesehen, für den Faden den gleichen Grundstoff zu verwenden wie für den Film. Ein geeigneter Grundstoff ist Polyvinylbutyral, dem zur Erzielung ausreichender Haftung am Glas Weichmacher zugesetzt werden muß. Da aus verständlichen Gründen für den Kunststoffaden nur Abmessungen von 0,2 bis 0,6 m Durchmesser normalerweise praktikabel sind, erscheint es im Hinblick auf günstigere Weiterverarbeitung von Vorteil, die Reißfestigkeit bei den erwähnten Fadenstärken durch einen gegenüber dem zur Anwendung kommenden Filmmaterial verringerten Weichmachergehalt zu erhöhen.
Der wendelförmig gestreckt mit dünnem Draht umwickelte und aufgespulte Kunststoffaden wird nunmehr in Anlehnung an bekannte Verfahren der weiteren Verarbeitung zugeführt.
Es sei erwähnt, daß anstelle des wendelförmig um den Kunststoffaden gewickelten Einzeldrahtes der Faden mit mehreren miteinander verdrillten Einzeldrähten umwickelt sein kann. Anstelle des Einzeldrahtes kann der Kunststoffaden auch mit mehreren zueinander bezüglich der Fadenachse versetzten Einzeldrähten umwickelt sein.
Der von seiner Spule abgezogene, mit Draht umwickelte Kunststoffaden wird beispielsweise auf einen drehbaren Gitterrahmen mit einem Vorschub von 0,5 bis 5 mm pro Umdrehung des Rahmens aufgewickelt, wodurch je nach Aufbau der Vorrichtung zwei oder mehrere Gitterfelder in Spannlage gleichzeitig entstehen.
Für eine größere Produktion empfiehlt sich ein Ablaufgestell, das mit einer größeren Anzahl Spulen, die den mit Draht wendelförmig umwickelten Kunststoffaden enthalten, auszustatten.
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A 43 976 u/u-183 JUU Ί 00 A
28. März 1980 - 6 -
Dieses Ablaufgestell ermöglicht es, gleichzeitig so viele mit Feindraht umwickelte Fäden wie nötig vom Ablaufgestell in Spannlage abzuziehen und mittels eines Kammes gefächert über einen Arbeitstisch zu führen. Der mit Klemmvorrichtungen ausgestattete Tisch trägt den von einem Vorratsbehälter zugeführten und zum Verbund vorbereiteten Film. Auf diesem Film werden Zuleiter in Form dünner, verzinnter Kupferbänder an den von der auf dem Tisch unterhalb des Films befindlichen Scheibenschablone angegebenen Stellen unter Zuhilfenahme von beheizten Werkzeugen eingedrückt. Die über den Tisch vom Kamm aufgefächert geführte Kunststoffädenschar wird am Anfang und Ende des Tisches vor dem einen und hinter dem anderen Zuleiter angeklemmt, worauf die Fadenschar vom Ablaufgestell getrennt werden kann. Vom Ablaufgestell kann nunmehr schon das nächste Gitterfeld zur Ablage vorbereitet werden. Die im Film eingedrückten Zuleiter, über denen die mit Draht umwickelten Kunststoffäden zu liegen kommen, werden mit verzinntem Kupferband abgedeckt und fixiert.
Das bisher übliche Anlöten der Drähte an die Zuleiter, das einen nicht geringen Arbeitsaufwand erfordert, kann entfallen, weil sich gezeigt hat, daß beim späteren Verpressen zur Verbundscheibe unter den gegebenen Umständen ein ausreichender Druckkontakt herbeigeführt werden kann, der den Stromdurchgang sichert.
Der nach der bisherigen Beschreibung hergerichtete Film mit der Drahteinlage wird nun zwischen die bereitgestellten Glasscheiben gebettet und in seiner Lage gesichert. Das Sandwich wird einer Vorpressung z.B. unter Vakuum und begrenzter Erwärmung unterzogen, die dazu dient, die Kunststoffäden in den Film so weit einzudrücken, bis die beiden Deckscheiben in ihrer Lage vom Zwischenfilm festgehalten werden.
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A 43 976 u/u-183 ^UU I 0Ö4
28. März 1980 - 7 -
Während der anschließenden Verpressung zur Verbundscheibe diffundiert der Weichmacher vom Verbundfilm in die weniger Weichmacher enthaltenden, eingedrückten Kunststoffäden bis kein Unterschied im Brechwert zwischen Film und Fäden mehr besteht, und der Faden verschwindet.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel für Serienfertigung veranschaulicht.
Ein vorgestreckter Faden von 0,4 mm Durchmesser aus thermoplastischem Kunststoff wie z.B. Polyvinylbutyral mit etwa 21 % Weichmacheranteil wird von einer Spule eingangs einer Wickelmaschine mit gleichmäßiger Geschwindigkeit abgezogen und durch deren hohle Achse einer Führungsdüse zugeführt, die dem Faden für den sich anschließenden freien Zug eine straffe Führung erteilen soll. Die um die hohle Achse drehbare Wickelvorrichtung trägt eine mit Wolframdraht von 0,02 mm Durchmesser angefüllte Spule. Von dieser wird der Draht über eine zweckgeeignete Führung dem Kunststoffaden unmittelbar nach seinem Austritt aus der Düse zugeleitet. Nach Ingangsetzen der Wickelmaschine wickelt sich der Draht infolge des um die hohle Achse rotierenden Drahtspulenhalters um den mit stetigem Vorschub weiterbewegten Faden schraubenförmig auf. Der Fadenvorschub läßt sich in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Wickelvorrichtung so einstellen, daß eine vorbestimmte Wendelform für den Draht auf dem Faden erzielbar ist. Beim vorliegenden Beispiel wurde der Fadenvorschub für jeweils eine Umdrehung der Wickelvorrichtung auf 0,8 mm eingestellt, so daß die Streckung der Drahtwendeln dem doppelten Fadendurchmesser entspricht. Der nach Verlassen der Führungsdüse laufend mit Draht umwickelte Kunststoffaden wird schließlich einer Aufspulvorrichtung zugeleitet, durch die er bis zum Aufspulen einer Zugspannung ausgesetzt bleibt.
030034/0561
A 43 976 u/u-183 ^UU |004
28. März 1980 - 8 -
Zwischen Führungsdüse und Aufspulvorrichtung ist ein rohrförmiger Wärmeofen installiert/ den der unter Zugspannung fortbewegte, mit Draht umwickelte Kunststoffaden durchläuft. Während der Wärmebehandlung wird der Faden an seiner Oberfläche vorübergehend so weit erwärmt, daß diese erweicht, und der unter Zugspannung befindliche Draht sich eindrücken kann, wodurch er nach Abkühlung am Faden haften bleibt. Der so behandelte Kunststoffaden mit dem wendelförmig aufgewickelten und anhaftenden Draht wird nunmehr aufgespult.
Eine Anzahl solcher gefüllter Fadenspulen kann je nach Bedarf in einem Ablaufgestell angeordnet v/erden. Für das vorliegende Beispiel werden 150 solcher Spulen benötigt, die Kunststoffäden von 0,4 mm Durchmesser mit wendelförmig gestreckt umwikkelten Wolframdraht von 0,02 mm Dicke tragen. Vom Ablaufgestell werden die 150 Fäden unter Spannlage zunächst einem Kamm zur Einstellung des gegenseitigen Fadenabstandes zugeleitet. Vom Kamm werden die Fäden zu einer 300 mm breiten, parallelen Schar mit einem Abstand von 1,6 mm (entsprechend einem 2 mm Abstand der Fadenachsen) aufgefächert, und hiernach mittels einer längs verschiebbaren Klemmvorrichtung über einen Tisch geführt, der mit einer Schablone für die herzustellende Heizscheibe versehen ist. Der Tisch war zuvor mit einer Verbundfolie von 0,76 mm Dicke aus Polyvinylbutyral mit etwa 42 % Weichmacher in Anlehnung an die Schablone belegt worden, die von einer Vorratsspule abgezogen war. Mit der Scheibenschablone als Vorlage wurden auf dem Film dünne, verzinnte Kupferbänder im Abstande von etwa 1300 mm mittels eines beheizten Werkzeuges angeheftet, die als Zuleiter für den Heizstrom der Scheibe vorgesehen sind. Mittels der bewegbaren Klemmvorrichtung wird die Fadenschar über die Folie zwischen den beiden rechtwinklig dazu verlaufenden Kupferbändern geführt und sowohl vor dem ersten als auch hinter dem zweiten
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A 43 976 u/u-183 . OUL I
28. März 1980 - 9 -
Kupferband am Tisch angeklemmt, so daß ein ungefähr 300 mm breites und 1300 mm langes mit Fäden besetztes Feld gebildet wird. Nunmehr kann die am Tisch angeklemmte Fadenschar hinter dem Kamm von den Spulen getrennt und der weiteren Behandlung zugeführt werden. Inzwischen kann schon ein weiterer Tisch an das Ablaufgestell gebracht werden, und der vorbeschriebene Arbeitsgang kann erneut ausgeführt werden. Die am Tisch angeklemmte Fadenschar wird jetzt mit Hilfe einer darüber hinweggeführten Walze, die mit längs ihrer Achse an ihrer Oberfläche in Abstand angeordneten Stegen versehen ist/ an der darunter befindlichen, vorgewärmten Folie zur Lagesicherung angeheftet. Nach diesem Arbeitsschritt werden die über die verzinnten Kupferbänder geführten Fäden mit gleichartigen Kupferbändern abgedeckt.
Der so hergerichtete Film wird zwischen zwei Glasscheiben eingelegt. Die gesamte Anordnung wird zur Lagesicherung provisorisch fixiert. Das Sandwich im Nettoformat von 300 χ 1300 mm erfährt dann eine Vakuumbehandlung bei entsprechender Erwärmung. Sie bewirkt das Eindrücken der Fäden in die Folie und die Herbeiführung des elektrischen Kontaktes zwischen den Drähten und den Zuleitern.
Hierauf folgt die Verpressung unter Druck und erhöhter Temperatur zum Verbund. Druck und Temperatur sind so bemessen, daß durch Diffusion des Weichmachers vom Film in die Kunststoffäden bis zum Ausgleich ein einheitlicher Brechwert herbeigeführt wird, so daß die Kunststoffäden ihre Sichtbarkeit verlieren und verschwinden.
Selbstverständlich ist das Verfahren nach der Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es kann zweckmäßig sein, den mit Draht wendelförmig umwickelten Kunststoffaden
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A 43 976 u/u-183 0UL '
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direkt anschließend an die Wickelmaschine weiter zu verarbeiten, wie z.B. für Einzelstücke oder Kleinserien. Das Abziehverfahren kann für Großserienfertigung in Verbindung mit einem Fließband weiter ausgestaltet werden, wobei anstelle eines Arbeitstisches z.B. für jede der in Betracht kommenden Operationen jeweils ein besonderer Tisch vorgesehen werden kann. In jedem Falle erübrigt sich die Anschaffung kostspieliger und beschränkt leistungsfähiger Spezialmaschinen.
Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Verbundscheiben mit eingelegten dünnen Drähten in dreidimensionaler, gleichartig feiner Welligkeit. Diese Anordnung der Drähte setzt ihre Wahrnehmbarkeit mehr als bisher herab. Störende Lichtreflexe und Interferenzen sind nicht mehr vorhanden, wovon eine bislang nicht vorhandene Sichtgüte resultiert.
Die einfache Fertigung nach dem Verfahren führt zu erheblicher Senkung der Herstellungskosten und erlaubt eine wesentliche Erhöhung der Fertigungskapazität vornehmlich bei grossen Serien. Der serienweise Einbau von Heizscheiben bei Kraftfahrzeugen, der bisher durch den Aufwand und die Gestehungskosten beeinträchtigt war, wird durch das Verfahren ermöglicht.
030034/0561
A 43 976 u/u-183
28. März 1980 - 11 -
Zusammenfassung
Das Verfahren bezieht sich auf das dreidimensionale, gleichartig feinwellige Verlegen dünner Drähte im Zwischenfilm von Verbundglas mittels wendelförmig gestreckt mit Draht umwickelter Fäden aus dem gleichen Grundstoff wie der Verbundfilm, die in den Film eingedrückt und beim Verpressen zum Verschwinden gebracht werden. Die Herstellung wird vereinfacht, ist kostengünstig und leistungsfähig. Zugleich werden bessere Sichtverhältnisse erzielt. Das Verfahren ist besonders für die Fertigung von Heizscheiben für Verkehrsmittel aller Art geeignet.
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Claims (4)

  1. HOEGER1 STELLRECHT & PARTNER
    PATtEN TAN W Ai-TE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7OOO STUTTGART 1 O Π Π 1 £ £ /
    P 30 01 554.4 Anmelder: Therglas GmbH
    A 43 976 u für Flächenheizung
    u - 183 Moosweg 10
    28. März 1980 CH-4125 Riehen BS
    Patentansprüche
    erfahren zum Verlegen dünner Drähte im Zwischenfilm von Verbundglas, vorzugsweise für Heizscheiben, dadurch gekennzeichnet , daß wendelförmig gestreckt mit Draht umwickelte Kunststoffäden aus dem gleichen Grundstoff wie der Verbundfilm in den Film, der einen höheren Weichmacheranteil als die Fäden aufweist, eingedrückt und beim Verpressen durch Diffusion des Weichmachers zum Verschwinden gebracht werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der um den Kunststoffaden wendelförmig gestreckt gewickelte Drant unmittelbar nach dem Umwickeln durch vorübergehende örtliche Erwärmung am Kunststoffaden zum Anhaften gebracht wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontakt vom Draht zu den Zuleitern beim Verpressen herbeigeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundstoff für den Film und den Faden Polyvinylbutyral dient.
    0034/0661
DE19803001554 1979-02-12 1980-01-17 Verfahren zum verlegen duenner draehte in verbundglas Withdrawn DE3001554A1 (de)

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DE4332320C1 (de) * 1993-09-23 1995-05-04 Ver Glaswerke Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Verbundglasscheibe mit eingelegten Antennendrähten
DE4341017A1 (de) * 1993-12-02 1995-06-08 Ver Glaswerke Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten Metalldrähten

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