DE69423054T3

DE69423054T3 - Glasscheibe mit Anschlusselement

Info

Publication number: DE69423054T3
Application number: DE69423054T
Authority: DE
Inventors: Philippe Leclercq
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2014-04-07
Also published as: EP0619691B1; EP0619691A1; KR100312084B1; PT619691E; JPH0757853A; DE69423054D1; ES2144494T3; ES2144494T5; FR2703838B1; JP3545450B2; FR2703838A1; DE69423054T2; EP0619691B2

Description

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.
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.
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.
Der Anschluss des Sammelbandes an die elektrische Stromversorgungsquelle wird von einem Anschlusselement sichergestellt, das, ganz allgemein, leitfähige Teile und eine Ummantelung umfasst.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Vorteilhafterweise kann dieser Platzbedarf so kleine Werte wie etwa 40 mm² erreichen, nachdem das Anschlusselement an der Glasscheibe befestigt worden ist.
Die Befestigung des Anschlusselements wird gleichzeitig von den sich in angeschlossener Position befindlichen leitfähigen Teilen und von der Ummantelung sichergestellt.
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.
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.
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.

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.
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.
Entsprechend dem Charakter des eingesetzten Materials kann die Spritzdüse und/oder die Form jeweils beheizt und/oder gekühlt sein.
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.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform können weitere Funktionselemente oder Verbindungen gemeinsam mit der Ummantelung der leitfähigen Teile geformt oder aufgeformt werden.
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.
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.
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.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer Verglasung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen erläutert, wobei
1 eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen beheizbaren Verglasung,
2 die leitfähigen Teile des Anschlusselements als Einzelheit,
3 einen Querschnitt durch andere Arten leitfähiger Teile,
4 das auf der Verglasung befindliche Anschlusselement, das mit seiner Ummantelung versehen ist, in der Perspektive und
5 eine erfindungsgemäß verwendete Form in perspektivischer Ansicht zeigt.
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.
In diesem Beispiel ist das Element 1 vor dem Formgebungsvorgang und das Element 2 nach dem Formgebungsvorgang dargestellt.
In 2 ist das Element 1 vergrößert dargestellt.
Die Verglasung 3 ist hier eine Verbundverglasung. Sie umfasst zwei Glasscheiben 11 und 12, zwischen denen sich eine thermoplastische Zwischenschicht 13 befindet.
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.
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.
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.
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.
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.
In 5 ist ein Beispiel für eine Form zur Durchführung der Erfindung dargestellt.
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.
Beispielsweise betragen die Abmessungen etwa 2 mm × 10 mm × 20 mm.
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.
Dabei kann es sich aber auch um andere Arten von Anschlüssen handeln.
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.
Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsgemäße Verglasung eine Einscheiben- oder Mehrscheibenverglasung sein kann.
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.
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.
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.
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.

Claims

Verglasung, welche mit mindestens einem elektrischen Anschlusselement ausgestattet ist, das einen ersten leitfähigen Teil (14) und einen zweiten leitfähigen Teil umfasst, wobei der erste leitfähige Teil einerseits mit in der Verglasung aufgenommenen elektrischen Leitern verbunden und im elektrischen Kontakt ist und andererseits vorgesehen ist, mit dem zweiten leitfähigen Teil verbunden zu werden, wobei dieser zweite leitfähige Teil aus einem ersten leitfähigen Ende (17), das vorgesehen ist, mit dem ersten leitfähigen Teil (14) verbunden zu werden, und aus einem an eine Spannungsquelle angeschlossenen zweiten leitfähigen Ende besteht, und der erste leitfähige Teil (14) und das erste leitfähige Ende (17) sich in verbundener Position befinden und von der Verglasung vorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verglasung außerdem mit einer Ummantelung (21) versehen ist, deren diese bildendes Material auf dem ersten leitfähigen Teil (14) und dem ersten leitfähigen Ende (17) anliegt, indem es direkt auf die Glasscheibe aufgeformt worden ist, wobei die Aufformung wenig Raum einnimmt und einen begrenzten Platzbedarf aufweist, der von der Kontaktfläche mit der Verglasung definiert wird, die erforderlich ist, um zur Befestigung des Anschlusselements beizutragen.
Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, aus welchem die Ummantelung (21) besteht, aus folgenden Materialien: Silicon, Einkomponenten- bzw. Zweikomponenten-Polyurethan oder einem Material, das in der Hitze flüssig und in der Kälte fest ist, ausgewählt ist.
Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste leitfähige Teil (14) und das erste leitfähige Ende (17), die vorgesehen sind, miteinander verbunden zu werden, insbesondere ein Anschlussring (14) und ein beispielsweise steckerförmiger Kabelschuh (17) sind.
Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Verglasung aufgenommenen elektrischen Leiter ein Beheizungsnetz (4, 5) bilden.