EP0465311A1 - Vitrage en forme muni d'un réseau électrique - Google Patents

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EP0465311A1
EP0465311A1 EP91401748A EP91401748A EP0465311A1 EP 0465311 A1 EP0465311 A1 EP 0465311A1 EP 91401748 A EP91401748 A EP 91401748A EP 91401748 A EP91401748 A EP 91401748A EP 0465311 A1 EP0465311 A1 EP 0465311A1
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EP
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strips
glazing
heating
layer
colored layer
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Jacques Polat
Eric Szuwalski
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Saint Gobain Glass France SAS
Saint Gobain Vitrage SA
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Saint Gobain Vitrage SA
Saint Gobain Vitrage International SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016—Heaters using particular connecting means

Definitions

  • Such glazing is obtained by depositing on the surface of a glass sheet a series of narrow resistance bands of an electroconductive composition. These resistance bands are screen printed flat on the glass sheet before bending, so that the electrically conductive composition is baked during the heating preceding the bending and tempering operation of the glazing.
  • the electroconductive composition is made of a pasty suspension, in an organic binder, of metallic silver and a frit, that is to say of a glass with low melting point.
  • the resistance bands forming the network are relatively thin so as not to obstruct visibility through the glazing and lead to wider collecting strips therefore more conductive, located near the edges of the glazing.
  • These bands Collectors are made of a composition identical to that of the resistance bands and are deposited in the same way and preferably at the same time as these. The current leads are then welded to these collector strips.
  • the glazing can then be taken to the bending / tempering installation where it is heated to bending temperature and shaped in a bending station.
  • the purpose here is not to expand on the manner in which this shaping takes place, very numerous existing processes being well known to those skilled in the art. It may, however, be recalled that the most difficult shapes to achieve - at least while respecting the most stringent optical quality standards - are those which have surfaces with a very small radius of curvature with fold lines located in the marginal areas of the glass sheet. However, these shapes are typically those required for the rear glasses of motor vehicles.
  • the critical zone is also the zone where most of the collector strips are concentrated.
  • these collecting strips are of a white or whitish color and therefore tend to reflect heat in a greater proportion than transparent glass and even much greater than the enamelled black bands which absorb the higher the heat and therefore heats up more significantly.
  • this critical area there are therefore both reflective and heat absorbing tapes.
  • This colored layer preferably consists of a new enamelled layer deposited by a third or if necessary - fourth pass in screen printing.
  • this colored layer is black in color. This latter choice is practically imposed, since the collecting strip is not placed directly on the glass but on the black enameled framing strip, the objective of course being to obtain strips which merge in their colors.
  • the covering of the collector strip is only partial and must leave at least the soldering zones of the terminals free.
  • the covered areas must be distributed according to the temperature profile corresponding to the form of glazing expected.
  • a given temperature profile in fact corresponds to a multiplicity of frames which will ultimately be selected according to the greater or lesser ease there is of depositing them by screen printing and as a last resort, according to their aesthetic character.
  • a frame depends not only on the shape to be given to the glazing, but also on its tint, a dark glass having overall a different behavior with regard to its heating than that of a clear glass.
  • Figure 1 is a very schematic representation of a rear window of a motor vehicle.
  • the telescope 1 is constituted by a glass sheet, for example 3.2 mm thick, the central part 2 of which is slightly curved and the lateral wings 3, 4 of which are strongly folded around axes 5, 6 and also having a certain curvature as indicated in 7.
  • the entire periphery of the glazing is provided with a layer of black enamel 8 forming a frame. It can be a continuous or degraded layer, made for example of a succession of points more and more spaced as one approaches the central part 2.
  • a heating network consisting of thin conductive strips 9 made of a silver frit which all lead to larger collecting strips 10, arranged along two parallel edges. These silver bands are white. These collecting strips receive the current supply terminals which are welded.
  • the enamel layer 8 and the strips 9, 10 of the heating network are both essentially composed of a suspension in a binder of a glass with a low melting point or sintered. They are deposited by screen printing and must then be cooked. This cooking is carried out in the furnace for reheating the glass sheets before bending.
  • FIG. 2 illustrates a collecting strip coated with a series of black strips 11 which leave visible white stripes.
  • This blackening is effected by the deposition of a new layer of black enamel which masks the collecting strip.
  • the same composition can be used as for layer 8 or any other composition which may be less expensive, since this masking layer is not exposed to solar radiation (the heating network is always on the internal face of the telescope, this masking overlay is therefore behind layer 8).
  • This overlay is deposited leaving a part of the collecting strip visible so as to constitute an alternation of dark zones and light zones, these zones being distributed so as to obtain the most suitable heating for the form of glazing which is desired after bending.
  • the colored layer is arranged so as to form alternating black or white lines, more or less long depending on their position on the glazing.
  • Other patterns for example of the grid type, points, peas, split peas, according to a uniform or degraded distribution scheme can of course be envisaged taking into account the shape of the glazing and as a last resort the aesthetic appearance.
  • pattern testing is therefore necessary for each new type of glazing - knowing that a white area is cooler and therefore leads to the formation of a relatively flatter area, while a black area is warmer and leads to an area where the deformation is accentuated. It may also be noted that the pattern will preferably be different depending on whether the glass sheet is made of tinted glass or not. Once the pattern has been chosen, there is a perfectly repetitive bending due to a very well controlled heating profile and this in an extremely localized manner due to the precision of a deposition by screen printing.

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Abstract

L'invention concerne un vitrage chauffant en forme constitué par une feuille de verre bombée munie d'un réseau chauffant. Les bandes collectrices de couleur claire sont en partie recouvertes d'une couche d'émail plus sombre ayant une capacité d'absorption de la chaleur plus grande, ce qui permet en modulant le motif de cette couche d'émail de modifier l'échauffement de la feuille de verre lors du réchauffage précédent le bombage et par là de mieux contrôler ce dernier. L'invention s'applique aux vitrages automobiles du type lunette arrière. <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne un vitrage en forme muni d'un réseau électrique sérigraphié assurant les fonctions de dégivrage et de désembuage, notamment un vitrage du type lunette arrière d'un véhicule automobile. Plus précisément l'invention a pour objet un vitrage présentant une courbure relativement prononcée le long de ses bords parallèles aux bandes collectrices vers lesquelles convergent toutes les lignes du réseau chauffant et qui sont reliées aux amenées de courant électrique.
  • De très nombreux véhicules automobiles sont aujourd'hui équipés de lunette arrière chauffante. A l'exemple du brevet FR-B-1 464 586, un tel vitrage est obtenu en procédant au dépôt sur la surface d'une feuille de verre d'une série d'étroites bandes de résistance d'une composition électroconductrice. Ces bandes de résistance sont sérigraphiées à plat sur la feuille de verre avant son bombage, de sorte que la cuisson de la composition électroconductrice s'opère lors du chauffage précédant l'opération de bombage et de trempe du vitrage. La composition électroconductrice est faite d'une suspension pâteuse, dans un liant organique, d'argent métallique et d'une fritte, c'est-à-dire d'un verre à bas point de fusion. Les bandes de résistance formant le réseau sont relativement fines pour ne pas gêner la visibilité au travers du vitrage et débouchent sur des bandes collectrices plus larges donc plus conductrices, situées près des bords du vitrage. Ces bandes collectrices sont faites d'une composition identique à celle des bandes de résistance et sont déposées de la même façon et de préférence en même temps que celles-ci. Les amenées de courant sont ensuite soudées sur ces bandes collectrices.
  • En vue de son montage sur le véhicule par collage, ce qui suppose une bande périphérique opaque masquant la colle aux regards extérieurs et la protégeant du rayonnement solaire, ou tout simplement par souci d'esthétisme, la feuille de verre est par ailleurs munie le plus souvent d'un encadrement émaillé noir. Celui-ci est obtenu par dépose sérigraphique d'une pâte assez semblable à la pâte à l'argent mais où l'argent est remplacé par des colorants adéquats. Le vitrage subit donc avant son bombage au moins deux passages en sérigraphie, celui correspondant au dépôt de la couche d'encadrement et après séchage, celui correspondant au réseau chauffant, auxquels vient éventuellement s'ajouter un troisième passage en sérigraphie destiné à augmenter localement, par exemple dans les zones de soudure des cosses d'amenée de courant et en général pour ajuster l'épaisseur du réseau et par là sa conductivité.
  • Le vitrage peut alors être conduit vers l'installation de bombage/trempe où il est réchauffé à température de bombage et mis en forme dans une station de bombage. Le propos n'est pas ici de s'étendre sur la manière dont s'effectue cette mise en forme, de très nombreux procédés existant et étant bien connus de l'homme de l'art. Il peut toutefois être rappelé que les formes les plus difficiles à réaliser - du moins en respectant les normes de qualité optique les plus sévères - sont celles qui présentent des surfaces à très petit rayon de courbure avec des lignes de pliure situées dans les zones marginales de la feuille de verre. Or ces formes sont typiquement celles demandées pour les lunettes arrières de véhicules automobiles. Par ailleurs, le souci de la qualité optique conduit à une préférence très marquée pour les procédés de bombage dans lesquels la zone centrale du vitrage - au travers de laquelle s'effectue la vision du conducteur - n'est pas pressée entre deux formes de bombage ; il en résulte que dans la plupart des cas, seul le pourtour du vitrage est très exactement conforme à un gabarit prédéfini et, en dehors de ce pourtour une certaine imprécision du galbe demeure.
  • En règle générale, ces légers écarts de galbe ne posent aucun problème, mais cette imprécision peut toutefois devenir très gênante au niveau de la zone marginale repliée qui constitue la zone d'accostage du vitrage sur la carrosserie du véhicule. Des défauts de courbure peuvent alors entraîner une certaine inefficacité des joints d'étanchéité qui ont tendance à bailler. A la limite ces défauts peuvent également entraîner l'incapacité de montage de la lunette arrière quine peut pas être mise en place exactement selon la position souhaitée, ces défauts de bombage interdisant de faire "coulisser" le vitrage vers cette position (cas des vitrages recouvrant une partie de la carrosserie).
  • Il est bien connu que le galbe d'un vitrage dépend très étroitement du profil de température du verre au sortir du four de réchauffage, la vitesse de déformation du verre étant d'autant plus grande que celui-ci est chaud. Aux températures ici en cause, une différence de quelques degrés suffit à générer des défauts de bombage de quelques dizièmes de millimètres, c'est-à-dire de l'ampleur de ceux que l'on cherche ici précisément à éviter.
  • Différents moyens ont été proposés pour contrôler, le plus précisément possible, le profil de chauffe d'une feuille de verre dans le four de réchauffage. Mais ces moyens - par exemple du type brûleurs accompagnant la feuille de verre dans sa progression dans le four - compliquent l'installation, imposent de nombreux réglages et pour autant les résultats ne sont pas toujours conformes à ce qui serait souhaitable notamment du point de vue de la reproductibilité des formes obtenues.
  • Les auteurs de la présente invention propose une approche nouvelle à ce problème tirant parti du fait que la zone critique est également la zone où sont concentrées la majeur partie des bandes collectrices. Or ces bandes collectrices sont d'une couleur blanche ou blanchâtre et ont donc tendance à réfléchir la chaleur dans une proportion plus importante que le verre transparent et encore bien plus importante que les bandes noires émaillées qui absorbent plus la chaleur et s'échauffent donc de manière plus importante.
  • Dans cette zone critique, on dispose donc à la fois de bandes réfléchissantes et de bandes absorbantes de la chaleur. Selon l'invention, il est proposé de contrôler très précisément l'échauffement de la feuille de verre dans cette zone critique en recouvrant les bandes réfléchissantes, c'est-à-dire les bandes collectrices blanches d'une couche colorée. Cette couche colorée est constituée de préférence par une nouvelle couche émaillée déposée par un troisièmeou le cas échéant - quatrième passage en sérigraphie.
  • Le point essentiel pour cette couche colorée est qu'elle soit colorée autrement que selon la couleur de la bande collectrice et ait donc de ce fait un coefficient de réflexion de la chaleur différent de celui de la bande collectrice. En règle générale, cette couche est de couleur noire. Ce dernier choix est pratiquement imposé, dès lors que la bande collectrice n'est pas disposée directement sur le verre mais sur la bande émaillée noire d'encadrement, l'objectif étant bien sûr d'obtenir des bandes qui se confondent par leurs teintes.
  • Comme indiqué précédemment, le recouvrement de la bande collectrice n'est que partiel et doit laisser libre au moins les zones de soudure de cosses. A l'exception de cette contrainte, les zones recouvertes doivent être réparties en fonction du profil de température correspondant à la forme de vitrage escomptée. Selon les cas, on pourra ainsi disposer d'une série de bandes noires ou blanches en alternance, plus ou moins larges, la répartition adéquate pouvant être obtenue en essayant différentes trames et en observant les éventuels écarts de galbes correspondant. De plus, il va de soi qu'à un profil de températures données correspond en fait une multiplicité de trames qui seront finalement sélectionnées en fonction de la plus ou moins grande facilité qu'il y a à les déposer par sérigraphie et en dernier ressort, selon leur caractère esthétique.
  • Il peut enfin être indiqué que le choix d'une trame dépend non seulement de la forme à conférer au vitrage, mais aussi de sa teinte, un verre foncé ayant globalement un comportement différent quant à son échauffement de celui d'un verre clair.
  • D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent du la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui représentent :
    • . figure 1 : un schéma de lunette arrière automobile très bombée dans la zone où se trouve la bande collectrice,
    • . figure 2 : un agrandissement d'une bande collectrice recouverte en partie par des bandes colorées.
  • La figure 1 est une représentation très schématique d'une lunette arrière d'un véhicule automobile. La lunette 1 est constituée par une feuille de verre de par exemple 3,2 mm d'épaisseur dont la partie centrale 2 est légèrement galbée et dont les ailes latérales 3, 4 sont fortement repliées autour d'axes 5, 6 et présentant de plus une certaine courbure comme indiqué en 7.
  • Tout le pourtour du vitrage est munie d'une couche d'émail noire 8 formant encadrement. Il peut s'agir d'une couche continue ou dégradée, faite par exemple d'une succession de points de plus en plus espacés au fur et à mesure que l'on s'approche de la partie centrale 2.
  • Pour désembuer et dégivrer la partie centrale 2, il est prévu un réseau chauffant constitué par des fines bandes conductrices 9 faites d'une fritte argentée qui toutes aboutissent à des bandes collectrices 10 plus larges, disposées selon deux bords parallèles. Ces bandes argentées sont de couleur blanche. Ces bandes collectrices reçoivent les cosses d'amenée de courant qui sont soudées.
  • La couche d'émail 8 et les bandes 9, 10 du réseau chauffant sont toutes deux essentiellement composées d'une suspension dans un liant d'un verre à bas point de fusion ou fritte. Elles sont déposées par sérigraphie et doivent ensuite être cuites. Cette cuisson est opérée dans le four de réchauffage des feuilles de verre avant le bombage. Pour contrôler très précisément l'échauffement du verre au niveau des ailes 3 et 4 - en vue d'obtenir un galbe très exactement conforme à un gabarit donné y compris à distance des bords du vitrage - il est proposé selon l'invention de noircir les bandes collectrices 10, en préservant au minimum une zone suffisante pour procéder à la soudure des cosses.
  • La figure 2 illustre une bande collectrice revêtue d'une série de bandes noires 11 qui laissent apparentes des raies blanches.
  • Ce noircissement s'opère par le dépôt d'une nouvelle couche d'émail noir qui vient masquer la bande collectrice. On peut utiliser la même composition que pour la couche 8 ou toute autre composition éventuellement moins onéreuse, car cette couche masquante n'est pas exposée au rayonnement solaire (le réseau chauffant est toujours sur la face interne de la lunette, cette surcouche masquante est donc à l'arrière de la couche 8).
  • Cette surcouche est déposée en laissant apparente une partie de la bande collectrice de manière à constituer une alternance de zones sombres et de zones claires, ces zones étant réparties de manière à obtenir l'échauffement le plus adapté à la forme de vitrage qui est souhaitée après bombage.
  • Dans l'exemple de réalisation proposé à la figure 2, la couche colorée est disposée de manière à former des raies alternées noires ou blanches, plus ou moins longues selon leur position sur le vitrage. D'autres motifs par exemple du type quadrillage, points, pois, pois cassés, selon un schéma de répartition uniforme ou dégradé peuvent bien sûr être envisagés en tenant compte de la forme du vitrage et en dernier ressort de l'aspect esthétique.
  • Quelques essais de motifs sont donc nécessaires pour chaque nouveau type de vitrage - en sachant qu'une zone blanche est plus froide et conduit donc à la formation d'une zone relativement plus plate, alors qu'une zone noire est plus chaude et conduit à une zone où la déformation est accentuée. Il peut être de plus noté que le motif sera de préférence différent selon que la feuille de verre est ou non en verre teinté. Une fois le motif choisi, on a un bombage parfaitement répétitif dû à un profil de chauffe très bien maîtrisé et ceci de manière extrêmement localisée en raison de la précision d'un dépôt par sérigraphie.

Claims (7)

  1. Vitrage chauffant (1) en forme comportant une feuille de verre bombée munie sur une de ses faces de bandes de résistance (9) formées d'une composition électroconductrice résultant de la cuisson d'une suspension dans un liant organique d'argent métallique et d'une fritte à bas point de fusion et de bandes collectrices (10) formées d'une composition électroconductrice du même type, caractérisé en ce que lesdites bandes collectrices (10) sont en partie recouvertes d'une couche colorée ayant un coefficient de réflexion de la chaleur inférieur à celui desdites bandes collectrices (10).
  2. Vitrage chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche colorée est une couche d'émail.
  3. Vitrage chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche d'émail est noire.
  4. Vitrage chauffant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites bandes collectrices (10) sont déposées sur une partie émaillée (8) du vitrage.
  5. Vitrage chauffant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite couche colorée est déposée selon des bandes ou des portions de bandes de manière à ce que le vitrage présente une série de bandes ou de portions de bandes noires et blanches alternées.
  6. Vitrage chauffant selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche colorée recouvre la bande collectrice de manière à former un motif du type quadrillage, raies alternées, points, pois, pois cassés, uniforme ou dégradé.
  7. Vitrage chauffant selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite couche colorée est déposée selon un motif variant en fonction de la teinte du verre.
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