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Die
Erfindung betrifft eine Verglasung, welche mit einem Anschlusselement
für die
Verbindung mit Einrichtungen außerhalb
der Verglasung, beispielsweise mit einer elektrischen Stromquelle,
Sensoren und einem Radio, versehen ist.
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Es
sind mehrere Typen von Verglasungen vorhanden, die einen elektrischen
Anschluss erfordern. Dabei handelt es sich beispielsweise um beheizbare
Verglasungen, um Verglasungen mit elektrisch gesteuerten optischen
Eigenschaften oder um Verglasungen, welche eine Funktion haben,
die diese Versorgung erfordert, wie Sensoren und eine Antenne.
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Unabhängig vom
Typ dieser Verglasung wird die elektrische Versorgung im allgemeinen
von einem Sammelband sichergestellt, das gleichzeitig an die Elemente,
welche diese Versorgung benötigen, und
an eine elektrische Stromversorgungsquelle elektrisch angeschlossen
ist.
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Der
Anschluss des Sammelbandes an die elektrische Stromversorgungsquelle
wird von einem Anschlusselement sichergestellt, das, ganz allgemein,
leitfähige
Teile und eine Ummantelung umfasst.
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Von
den leitfähigen
Teilen wird der eigentliche Anschluss sichergestellt. Dabei kann
es sich um zwei angelötete
Metallplättchen,
um zwei Stecker oder auch um Ringe oder ein beliebiges anderes Anschlussmittel
handeln. Um diese leitfähigen
Teile vor der Umgebung, insbesondere vor Stößen und Feuchtigkeit, zu schützen, sind
sie üblicherweise
mit einer Ummantelung umgeben.
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Die
Ummantelung kann beispielsweise aus einem Isolierband bestehen,
das um die leitfähigen Teile
gewickelt oder extrudiert ist. Dabei kann es sich auch um ein wärmeschrumpfbares
Band handeln. Festigkeit und Dichtigkeit des Anschlussele ments entsprechen
jedoch nicht immer den gestellten Anforderungen. Andererseits weist
die extrudierte Ummantelung oftmals Grate auf, die sichtbar sein
können.
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Die
Ummantelung kann auch aus einem Bauteil bestehen, das Aussparungen
enthält,
in welche die leitfähigen
Teile eingefügt
werden. Dieses Bauteil ist auf die Verglasung geklebt. Die Verklebung erlaubt
gleichzeitig, die Dichtigkeit des Anschlusselements sicherzustellen
und zur Festigkeit des Aufbaus beizutragen.
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Diese
Lösung,
wiewohl zufriedenstellend, benötigt
jedoch, insbesondere wegen des Fließens des Klebstoffs, relativ
viel Platz am Rand der Verglasung. Des Weiteren ist es nicht immer
möglich,
den Umfang dieses Fließvorgangs
vorherzusehen und damit den Platzbedarf des Anschlusselements auf der
Verglasung zu beherrschen.
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Deshalb
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verglasung bereitzustellen,
die mit einem Anschlusselement versehen ist, dessen Platzbedarf
begrenzt und sogar verkleinert ist. Die Erfindung schlägt auch
ein Anschlusselement vor, dessen Zuverlässigkeit, Festigkeit und Dichtigkeit
erhöht sind.
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Die
Erfindung betrifft eine Verglasung, welche mit mindestens einem
elektrischen Anschlusselement versehen ist, das leitfähige Teile
und eine Ummantelung umfasst, die direkt auf die Glasscheibe aufgeformt
und wie im Patentanspruch 1 definiert ist.
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Gegebenenfalls
kann der Bereich der Verglasung, auf welchem die Ummantelung aufgeformt wird,
einer Vorbehandlung wie einer Reinigung und/oder dem Auftrag eines
Haftvermittlers und der Beschichtung mit einer oder mehreren Schichten
unterzogen worden sein.
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Die
Ummantelung erlaubt somit, für
die Befestigung des Anschlusselements an der Glasscheibe ohne zusätzliche
Befestigungsmittel zu sorgen, wobei gute Dichtigkeit und begrenzter
Platzbedarf gewährleistet
werden. Des Weiteren ist der Platzbedarf sicher vorhersehbar und
reproduzierbar.
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Vorteilhafterweise
kann dieser Platzbedarf so kleine Werte wie etwa 40 mm2 erreichen,
nachdem das Anschlusselement an der Glasscheibe befestigt worden
ist.
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Die
Befestigung des Anschlusselements wird gleichzeitig von den sich
in angeschlossener Position befindlichen leitfähigen Teilen und von der Ummantelung
sichergestellt.
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Vorzugsweise
sind die leitfähigen
Teile tangential an der Verglasung angeordnet. Dadurch sind sie
weniger den Beanspruchungen in vertikaler Ebene ausgesetzt. Des
Weiteren wird durch diese Anordnung der Platzbedarf des Anschlusselements
außerhalb
der Kante der Verglasung verkleinert. Die leitfähigen Teile bestehen dann vorzugsweise
aus mindestens einem Anschlussring, in welchen ein beispielsweise
steckerförmiger
Kabelschuh eingefügt wird.
Das Elektrokabel kann entsprechend der Gestalt der Verglasung in
der Öffnung
einer Karosserie oder eines Gebäudes
ebenfalls tangential zur Glasscheibe, rechtwinklig oder in einer
anderen Position angeordnet werden.
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Das
die Ummantelung bildende Material wird in eine Form eingespritzt,
in welcher sich der zu ummantelnde Teil der Glasscheibe sowie die
leitfähigen Teile
in miteinander verbundener Position befinden, wobei das Formnest,
in welches das Material eingespritzt wird, der gewünschten
Form der Ummantelung entspricht und wie im Patentanspruch 5 definiert ist.
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Das
Verfahren umfasst insbesondere folgende Stufen:
- – Anlegen
der Form an die mit den leitfähigen
Teilen versehene Glasscheibe,
- – Einspritzen
des die Ummantelung bildenden Materials und
- – Entnahme
aus der Form.
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Selbstverständlich kann
auch die Glasscheibe in die Form gebracht und/oder können die
leitfähigen
Teile angeordnet werden, wenn sich die Glasscheibe in der Form befindet.
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Das
eingespritzte Material kann ein wärmeaushärtbares oder thermoplastisches
Polymer oder Zweikomponentenpolymere, die während ihres Einsatzes miteinander
reagieren, sein. Es kann sich auch um Materialien handeln, die in
der Lage sind, gemäß dem RIM-Verfahren
(Reaction Injection Moulding) verwendet zu werden. Vorteilhafterweise
sind die verwendeten Materialien Silicon, Einkomponenten- oder Zweikomponentenpolyurethan
oder Materialien, die in der Hitze fluid und in der Kälte fest
sind.
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Entsprechend
dem Charakter des eingesetzten Materials kann die Spritzdüse und/oder
die Form jeweils beheizt und/oder gekühlt sein.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Ausführungsform
wird das die Form bildende Material auf der Glasscheibe belassen.
Das erlaubt es, die Dauer der Durchführung des Verfahrens deutlich
zu verkürzen,
indem die für
die Entnahme benötigte
Zeit entfällt.
Das die Form bildende Material kann dasselbe wie das zur Formgebung
der Ummantelung verwendete sein. Es kann sich aber auch um ein anderes Material
handeln, das die erforderlichen Eigenschaften besitzt.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Ausführungsform
können
weitere Funktionselemente oder Verbindungen gemeinsam mit der Ummantelung
der leitfähigen
Teile geformt oder aufgeformt werden.
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Das
Formnest weist dann verschiedene Formen auf, die den jeweiligen
Funktionselementen entsprechen, welche geformt oder aufgeformt werden sollen.
Diese Elemente können
Führungselemente, Positionierungselemente
oder beliebige andere Elemente sein. Dabei ist es auch möglich, Materialien unterschiedlichen
Charakters zu verwenden. Gegebenenfalls können mehrere Spritzdüsen vorgesehen werden.
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Die
für die
Formgebung der Ummantelung und gegebenenfalls anderen Funktionselemente
gewünschten
Formen werden von den Anschlägen und/oder
Wänden
der Form begrenzt. Die Form besteht vorzugsweise aus zwei Formhälften.
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Vorteilhafterweise
sind mindestens eine Einspritzöffnung
bzw. mindestens eine Austrittsöffnung in
der Wand der jeweiligen Formhälfte
angebracht. So kann ein geringer Materialüberschuss durch die Austrittsöffnung/en
fließen.
Dadurch wird dafür
gesorgt, dass das gesamte Formnest, dessen Gestalt der für die Ummantelung
gewünschten
entspricht, völlig
mit Material gefüllt
ist, um vollkommene Dichtheit sicherzustellen.
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Weitere
erfindungsgemäße Merkmale
und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
einer Verglasung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen
Zeichnungen erläutert,
wobei
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1 eine
perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen beheizbaren Verglasung,
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2 die
leitfähigen
Teile des Anschlusselements als Einzelheit,
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3 einen
Querschnitt durch andere Arten leitfähiger Teile,
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4 das
auf der Verglasung befindliche Anschlusselement, das mit seiner
Ummantelung versehen ist, in der Perspektive und
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5 eine
erfindungsgemäß verwendete Form
in perspektivischer Ansicht zeigt.
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Die
erfindungsgemäße Verglasung
ist mit zwei erfindungsgemäßen Anschlusselementen 1 und 2 versehen.
In diesem Beispiel handelt es sich um eine Verbundverglasung 3,
die zwei Beheizungsnetze 4 und 5 aus feinen elektrischen
Heizwider standsdrähten 6 umfasst,
die in die thermoplastische Zwischenschicht eingebaut sind. Die
Heizdrähte 6 sind elektrisch
mit zwei Sammelbändern 7, 8 bzw. 9, 10 verbunden,
wobei das Beheizungsnetz 4 die Bänder 7 und 8 und
das Beheizungsnetz 5 die Bänder 9 und 10 enthält. Die
Sammelbänder
bestehen beispielsweise aus einer 0,05 mm dicken und 5 mm breiten Kupferfolie,
die mit einer Legierung auf Zinnbasis mit niedrigem Schmelzpunkt überzogen
ist. Selbstverständlich
können
sie auch eine andere Breite und gegebenenfalls eine andere Dicke
in Abhängigkeit
von der elektrischen Leistung der beheizbaren Verglasung aufweisen.
Der erfindungsgemäße Anschluss wird
hier verwendet, um die Bänder 8 und 10 an
eine elektrische Stromversorgungsquelle anzuschließen.
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In
diesem Beispiel ist das Element 1 vor dem Formgebungsvorgang
und das Element 2 nach dem Formgebungsvorgang dargestellt.
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In 2 ist
das Element 1 vergrößert dargestellt.
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Die
Verglasung 3 ist hier eine Verbundverglasung. Sie umfasst
zwei Glasscheiben 11 und 12, zwischen denen sich
eine thermoplastische Zwischenschicht 13 befindet.
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Das
Beheizungsnetz, das aus feinen elektrischen Heizwiderstandsdrähten 6 besteht,
ist in diesem Beispiel in der thermoplastischen Zwischenschicht 13,
insbesondere auf der Seite der Zwischenschicht 13 eingebaut,
die sich zwischen der Glasscheibe 11 und der Zwischenschicht 13 befindet.
Es kann auch zwischen der Glasscheibe 12 und der Zwischenschicht 13 eingebaut
sein. In diesem Beispiel ist es zwischen zwei Sammelbändern 8 und 8' angebracht.
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Die
leitfähigen
Teile in diesem Beispiel bestehen aus einem Anschlussring 14,
der von einer Lasche 15 verlängert wird, die sich in elektrischem
Kontakt mit dem Sammelband 8 befindet. Diese Lasche kann
gegebenenfalls Öffnungen 16 enthalten,
die ihre Befestigung während
des Zusammenbaus der Verbundverglasung erleichtern. Zum elektrischen Anschluss
des Sammelbandes 8 an eine schematisch in 18 dargestellte
elektrische Stromversorgungsquelle ist ein steckerförmiger Kabelschuh 17 in den
Anschlussring 14 gesteckt.
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Selbstverständlich können andere
Arten leitfähiger
Teile ebenfalls erfindungsgemäß vorgesehen werden.
Der Anschlussring kann beispielsweise, wie in 3 gezeigt,
um einen hohlen Kabelschuh 19 gewickelt sein, in welchen
ein steckerförmiger
Kabelschuh 17 gesteckt wird.
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In 4 ist
das Anschlusselement in endgültiger,
d.h. ummantelter Position dargestellt. Das die Ummantelung 21 bildende
Material umgibt perfekt die leitfähigen Teile des Anschlusselements,
insbesondere den Anschlussring 14, wie in der Figur gezeigt.
Die Ummantelung besitzt hier eine halbzylindrische Form, wobei sie
selbstverständlich
eine beliebige Form besitzen kann. Der Platzbedarf des erfindungsgemäßen Anschlusselements
auf der Verglasung ist minimiert. Er kann, auf jeder Seite der Verglasung,
so klein wie etwa 50 mm2 sein.
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Die
Länge A,
die der von der Ummantelung bedeckten Länge auf einer Seite der Verglasung
entspricht, kann beispielsweise so klein wie 5 mm sein. Dabei kann
sie von einer Seite zur anderen anders sein. Erfindungsgemäß beträgt sie 5
bis 30 mm.
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In 5 ist
ein Beispiel für
eine Form zur Durchführung
der Erfindung dargestellt.
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Die
Form besteht aus zwei Formhälften 22 und 23.
Dabei wird im Folgenden nur die Formhälfte 23 beschrieben,
da die Formhälfte 22 im
Wesentlichen symmetrisch ist. Jede Formhälfte ist in zwei Teile unterteilt,
ein oberes Formnest 24 bzw. ein unteres Formnest 25.
Die unteren Formnester haben eine Tiefe, die aufgrund des Vorhandenseins
einer Überdicke 26,
die zwei Anschläge 27 und 28 bildet,
auf denen später
die Verglasung ruht, größer als
diejenige der oberen Formnester ist. Die Überdicke hat eine Tiefe B,
die der halben Dicke der aufzuformenden Verglasung entspricht. Die
Tiefe der Wände
von Form C entspricht der Dicke der die Verglasung bedeckenden Ummantelung.
Der Platzbedarf der Ummantelung am Rand der Verglasung ist definiert durch
die Länge
A des oberen Formnestes 24, multipliziert mit der Breite
D der Form. Dabei ist offensichtlich, dass der Platzbedarf umso
geringer wird, je kleiner diese Abmessungen sind. Die Ummantelung trägt jedoch
zur Befestigung des Anschlusselements auf der Verglasung bei, weshalb
eine gewisse Kontaktfläche
erforderlich ist. Erfindungsgemäß liegen die
optimalen Abmessungen bei einer Tiefe C von etwa 2 mm, einer Länge A von
5 bis 15 mm und einer Länge
D von 10 bis 25 mm.
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Beispielsweise
betragen die Abmessungen etwa 2 mm × 10 mm × 20 mm.
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Das
Verfahren umfasst beispielsweise folgende Stufen:
Die Formhälfte 22 wird
an die Verglasung 3, beispielsweise wie in der Figur gezeigt,
angelegt. Dabei befinden sich die Bauteile 14 und 17 der
leitfähigen Teile
in angeschlossener Position.
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Dabei
kann es sich aber auch um andere Arten von Anschlüssen handeln.
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Anschließend wird
die Formhälfte 23 an
die Verglasung angelegt. Dadurch ist die Form einerseits durch die
Wände der
Form, welche die unteren Formnester bilden, und andererseits durch
die Dicke der Verglasung für
die oberen Formnester verschlossen. Durch das Einspritzloch 29 wird
das Material, gegebenenfalls unter Druck und/oder Erwärmung, eingespritzt,
wonach es das gesamte Nest der Form ausfüllt. Durch die Austrittsöffnung 30,
die in der Formhälfte 22 angebracht
ist, wird ein geringer Überschuss
austreten gelassen. Danach wird der Einspritzvorgang beendet. Die
Form kann entsprechend dem verwendeten Material beheizt und/oder
abgekühlt
werden. Nachdem das Polymer ausreichend polymerisiert ist, kann
die Entnahme aus der Form durchgeführt werden. Vorteilhafterweise
wird die Form auf der Verglasung belassen. Man spart dann sämtliche
Schritte ein, die nach dem Einspritzvorgang kommen und die Entnahme
aus der Form betreffen.
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Es
ist selbstverständlich,
dass die erfindungsgemäße Verglasung
eine Einscheiben- oder Mehrscheibenverglasung
sein kann.
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Die
Form der Ummantelung kann eine beliebige sein. Sie kann sich nur
mit einer einzigen Seite der Verglasung im Kontakt befinden. Abmessungen und
Position des Anschlusselements sind vom vorgesehenen Verwendungszweck
sowie von denen des Versorgungskabels abhängig.
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Das
Verfahren erlaubt auf gewisse Weise eine größere Flexibilität, was die
Abmessungen des Anschlusselements betrifft. Es erlaubt insbesondere, diese
zu verringern, wobei die Anforderungen an Festigkeit, Dichtigkeit
und Isolation weiterhin eingehalten werden. Die fertige Gestalt
benötigt
wenig Platz, ist dennoch fest und dicht und insbesondere für eine Verglasung
geeignet, die einen elektrischen Anschluss (Heizstromkreis und Antennen-
und Sensoranschluss) erfordert, wobei aber die Nähe der Ränder der Verglasungen insbesondere
von den Mitteln zur Befestigung der Verglasungen eingenommen wird
und die Aufnahme eines bekannten Anschlusses nicht erlaubt.
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In
der Patentanmeldung
EP-A-0
299 868 ist die Ummantelung eines einzigen von zwei leitfähigen Teilen
beschrieben, die für
einen Anschluss vorgesehen sind. Der Anschluss der beiden Teile
nach dem Ummantelungsvorgang geht mit dem Eindrücken einer dünnen Folie
aus organischem Material einher.
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In
der Patentanmeldung
EP-A-0
490 723 sind leitfähige
Teile beschrieben, die für
einen Anschluss vorgesehen sind und aus einem Anschlussring und
einem steckerförmigen
Kabelschuh bestehen. Dabei ist jedoch keine Ummantelung dieser Teile
vorgesehen.