ES2223427T3 - Elemento de vidrio. - Google Patents
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Abstract
Elemento de vidrio (1) con al menos una hoja de vidrio pretensada (2) cuya superficie está provista con una estructura conductora eléctrica (10), cuyos hilos conductores de conexión eléctrica (11, 20) se llevan hasta el borde de la hoja de vidrio (2), la cual está provista con una capa delgada de protección no conductora que aísla eléctricamente estos hilos conductores de conexión entre sí y, al menos sobre su superficie opuesta a la hoja de vidrio (2), siendo la hoja de vidrio (2) un componente de un elemento de lámina de vidrio aislante formado a partir de, al menos dos hojas de vidrio (2, 3) y de un marco de separación (4), en el cual, el marco de separación (4) atraviesa los hilos de conexión eléctrica (11; 20) en la zona (11¿) aislada por medio de la capa de protección, caracterizado porque la capa de protección (15; 19) se compone de una materia plástica no conductora, que está fijada por adhesión y unión de materia sobre la hoja de vidrio pretensada (2) y está unida a los hilos conexión (11, 20).
Description
Elemento de vidrio.
La invención se refiere a un elemento de vidrio,
en particular a un elemento de vidrio de alarma, que presenta las
características del preámbulo de la reivindicación 1.
Para realizar un elemento de vidrio de alarma
compuesto de, al menos dos hojas de vidrio unidas entre sí por un
marco de separación a fin de formar una lámina de vidrio aislante,
se conoce, por el documento EP 0 058 348 B1, prever una estructura
conductora eléctrica sobre, al menos una de las hojas de vidrio y
pretensar esta hoja de vidrio. Al destruir la estructura conductora
cuando se rompe la hoja de vidrio, se interrumpe un circuito
eléctrico de vigilancia y se dispara una alarma. Los hilos
conductores de conexión eléctrica de la estructura conductora se
deben llevar hacia el exterior, fuera del espacio intermedio de la
lámina de vidrio aislante, entre el marco de separación y la hoja de
vidrio. Deben conservar allí el aislamiento eléctrico. Tampoco se
debe poner en peligro la estanquidad del espacio intermedio de la
lámina de vidrio aislante.
En el estado de la técnica precitado, la
estructura conductora, además de sus porciones de hilos conductores
cubiertos por el marco de separación, se fabrica a partir de una
pasta para curar con un contenido alto de plata, conductora de la
electricidad, que se deposita sobre el vidrio por serigrafía. A
continuación se imprime en un segundo plano una capa de protección
de tipo de esmalte para cubrir, al menos las porciones de hilos
conductores a cubrir por el marco de separación. Las dos capas se
curan en el momento del calentamiento para pretensar la hoja de
vidrio, aislándose eléctricamente la capa de protección después del
curado. Así, por un lado se debe obtener con certeza un aislamiento
eléctrico de la estructura conductora frente a un contacto
imprevisto con el marco de separación (metálico) y, por otro lado,
proteger los hilos conductores eléctricos contra las influencias
corrosivas.
En la práctica, las capas de protección de
esmalte curadas en los dispositivos de cruce presentan, sin embargo,
pequeños poros, que pueden contener agua. La resistencia de
aislamiento y la protección contra la corrosión se pueden hallar
netamente reducidas. Por otro lado, la capa subyacente de pasta
conductora para curar debe estar, en primer lugar, completamente
seca antes de la impresión de la capa de protección. Esto exige un
tiempo de almacenamiento relativamente largo de cada hoja de vidrio
individual, que frena fuertemente el flujo de producción y alarga
globalmente el tiempo de producción.
También se ha buscado depositar una capa de
protección múltiple para mejorar las propiedades. Sin embargo, el
resultado pretendido no se alcanza tampoco de esta manera, porque la
sobreimpresión múltiple no excluye, de manera fiable, la formación
de poros con el curado. Abstracción hecha de este aspecto, este
procedimiento requiere aún más tiempo.
En el documento DE 19748868 C1, se propone
realizar el aislamiento en la zona concernida de vidrio, que debe
depositarse en forma de placas de poco espesor o imprimirse en una
pasta. El aislamiento vítreo debe estar fundido en el momento de
pretensar. Por tanto, en esta solución, la pasta de plata conductora
se debe secar en primer lugar. Existe un cierto peligro de daños
mecánicos a las porciones de conductores a cubrir.
En una lámina de vidrio aislante caliente
conocida (DE 2914061 A1), las conexiones eléctricas exteriores para
los hilos de calefacción se componen de hilos aislados, que se
llevan a través de orificios en el marco de separación.
Estos orificios se deben hacer estancos por una
operación separada, después del tirado de los hilos.
El mismo problema se conoce igualmente para una
hoja de vidrio de alarma (DE C 1 278 292), en la que las conexiones,
además, en una variante, se llevan hacia el exterior por un orificio
en una de las hojas de vidrio.
Se conoce, igualmente, (EP 0592940 A1), en hojas
de vidrio de seguridad estratificadas, poner en contacto hacia el
exterior, por medio de hilos conductores planos, elementos
funcionales eléctricos dispuestos en el interior del estratificado,
en el que los conductores planos se pueden componer de laminillas
metálicas conductoras con capas delgadas de plástico de forro, por
ejemplo de poliimida. Las uniones eléctricas entre las laminillas
metálicas y los elementos funcionales se realizan, por regla
general, por soldeo con aleación ligera, mientras que las caras
exteriores de las capas de plástico se pueden encolar sobre una
superficie de hoja de vidrio y/o fijarse con la hoja adhesiva del
vidrio estratificado. En tales hojas de vidrio, y contrariamente a
las láminas de vidrio aislantes, no se presenta el problema de un
aislamiento local de los hilos conductores de conexión contra un
contacto mecánico y/o la formación de un
corto-circuito con otras piezas.
Se conoce igualmente, por el documento DE 8906162
U, una lámina de vidrio de alarma. Se trata de una lámina de vidrio
estratificada provista con un bucle de alarma, pero ahí también, en
tal hoja de vidrio, no se presenta el problema de aislamiento
eléctrico local de hilos conductores de conexión.
Finalmente, se puede citar, como estado de la
técnica, el documento US 4 298 642 que describe un sistema de alarma
provisto de una conexión eléctrica que asegura el enlace eléctrico
de dos conductores fijados sobre dos hojas de vidrio adyacentes. La
invención tiene por objeto proponer un elemento de vidrio más fácil
de fabricar con un aislamiento eléctrico seguro. Igualmente se debe
indicar un procedimiento para fabricar tales elementos de
vidrio.
De acuerdo con la invención, este objetivo se
alcanza, en lo que se refiere al elemento de vidrio, por las
características de la reivindicación 1. Las características de las
reivindicaciones 7 y 8 indican procedimientos de fabricación
correspondientes. Las características de las reivindicaciones
secundarias respectivamente asociadas a las reivindicaciones
independientes indican variantes ventajosas de estos objetos.
En lugar de las capas de protección conocidas a
imprimir, se coloca una capa de plástico al menos sobre las
conexiones a aislar de la estructura conductora. Esta capa se puede
componer, por ejemplo, de una hoja delgada. Así, la operación de
pretensar la hoja de vidrio se puede realizar a continuación de la
impresión de la estructura conductora y de sus conexiones, curándose
así la pasta de impresión por serigrafía. La capa o la hoja de
protección no se fija sobre el vidrio, preferentemente con un
adhesivo, más que después de la operación de pretensar/curar. A este
efecto, puede estar ya provista, previamente, con una capa adhesiva,
que en primer lugar está cubierta con una hoja de protección
amovible.
En una variante preferida, los conductores de
conexión eléctrica se unen a la capa de plástico ya antes de la
colocación de ésta sobre la superficie del vidrio, realizándose los
conductores eléctricos en forma de laminillas metálicas delgadas y
sirviendo la capa de plástico de soporte para estas laminillas
metálicas. En esta ejecución, la estructura conductora está provista
en sus extremidades, por ejemplo con caras de conexión,
respectivamente con puntos de soldadura con aleación ligera, a los
cuales los extremos libres y eventualmente
pre-estañados de las laminillas metálicas se pueden
soldar después del curado. Estas caras de conexión pueden estar
dispuestas sobre la cara principal de la hoja de vidrio, en el
interior de la cara circunscrita por el marco de separación, de tal
manera que solo los conductores de conexión soldados con soldadura
ligera se deben llevar hacia el exterior.
Aquí igualmente, de preferencia al menos la capa
de plástico y, si es necesario, también los propios conductores
están provistos previamente con una capa adhesiva sobre su
superficie vuelta hacia el vidrio, la cual capa adhesiva conviene
para obturar herméticamente la hendidura entre la superficie del
vidrio y la capa de plástico.
En fin, los conductores de conexión de la
estructura conductora pueden estar formados, igualmente, por un
cable plano con laminillas metálicas delgadas, que están forradas
por dos capas delgadas u hojas de plástico y que no están desnudas y
eventualmente pre-estañadas más que en las
extremidades a unir con la estructura conductora. En este caso, la
capa de plástico exterior a colocar sobre el vidrio debe estar
provista con una capa adhesiva conveniente para obturar
herméticamente la hendidura entre la superficie del vidrio y la capa
de plástico. Igualmente, en esta ejecución, el cable plano se puede
llevar bajo el marco de separación, después de que las laminillas
metálicas se hayan unido, de manera apropiada, por ejemplo soldadas
con soldadura ligera, a las caras de la conexión de la estructura
conductora. El material de poliimida preferido para la capa o la
hoja de plástico es suficientemente resistente al calor, para
soportar también el soldeo con soldadura ligera en los puntos de
soldeo con soldadura ligera cubiertos con la capa de plástico.
La invención se refiere también a procedimientos
para fabricar tales elementos de vidrio. Estos procedimientos se
distinguen, en particular, por los procedimientos, modificados con
respecto al estado de la técnica, en el curado de la estructura
conductora impresa y de la aplicación ulterior de la capa de
protección, eventualmente también de la conexión ulterior de
conductores de conexión a llevar hacia el exterior.
Otros detalles y ventajas del objeto de la
invención se derivan del diseño de un ejemplo de realización y de su
descripción detallada que sigue.
En este diseño, la
Fig. 1 ilustra en corte, una primera forma de
realización del elemento de vidrio en forma de una lámina de vidrio
de alarma aislante, en la que una hoja de protección de plástico
está encolada, en la zona cubierta por el marco de separación, por
encima de los conductores de conexión impresos hasta el borde de la
lámina de vidrio de alarma aislante; la
Fig. 2 presenta un detalle de la fig. 1 en corte
a lo largo de la línea II-II; la
Fig. 3 ilustra en corte una segunda forma de
realización, en la que los conductores de conexión se llevan bajo el
marco de separación por medio de un cable delgado plano; y la
Fig. 4 presenta un detalle de la fig. 3 en corte
a lo largo de la línea IV-IV.
De acuerdo con la fig. 1, la lámina de vidrio de
alarma 1 está construida de manera conocida en forma de una lámina
de vidrio aislante con dos hojas de vidrio y comprende una hoja de
vidrio 2 de vidrio de sílice pretensado y una hoja de vidrio 3 de
vidrio de sílice normal, no pretensado (Floatglas). Las dos hojas de
vidrio 2 y 3 están unidas entre sí con interposición de un marco de
separación 4, que se compone de un perfil hueco lleno con un agente
deshidratante 5. El perfil hueco puede ser de metal (por ejemplo
aluminio) o de plástico. En variante, el marco de separación puede
diferir también de la representación y ser un cordón de plástico
extruido con un agente deshidratante incorporado. La unión encolada
estanca de las hojas de vidrio y del marco de separación 4 es
asegurada por las capas de encoladura 6 de caucho butilo y la masa
de estanquidad 7, introduciéndose esta última, después de la unión
de las hojas de vidrio 2 y 3 con el marco de separación revestido
con las capas de encoladura 6, en la garganta hueca formada por este
último y los bordes salientes de las hojas de vidrio. Según las
necesidades, se puede componer de tiocol, de polisulfuro, de
silicona o de poliuretano.
En al menos una zona de ángulo de la hoja de
vidrio pretensada 2, una estructura conductora 10 está formada en el
interior de la superficie circunscrita por el marco de separación 4.
Los conductores de conexión 11 de la estructura conductora 10 se
terminan en la arista de la hoja de vidrio por puntos de soldadura
12 con aleación ligera, a los cuales las extremidades libres 13 de
los hilos aislados 14 están conectados eléctricamente. Éstos
conectan la estructura conductora a un circuito exterior no
representado.
Además de los conductores de conexión y los
puntos de soldadura con aleación ligera, toda la estructura
conductora preferentemente se deposita por serigrafía de una pasta
cerámica de curado, en un material de soldeo con aleación ligera con
alto contenido de plata con un espesor de aproximadamente 0,01 mm.
Esta pasta se cura por el calentamiento necesario para la operación
de pretensar la hoja de vidrio 2.
Las partes de la estructura conductora 10 vecinas
al marco 4 de separación están paralelas a éste a una distancia
suficientemente grande para excluir con toda seguridad el contacto
eléctrico conductor con el marco de separación. En la zona 11' de
los conductores de conexión a cubrir por el marco de separación, que
está indicado con dos líneas paralelas en trazo mixto, se encola
después del curado una capa delgada de plástico 15 por medio de una
capa de encoladura (fig.2) a fin de obtener una unión durable y
superficial entre el plástico y la cara del vidrio. A la diferencia
de la representación, no es absolutamente necesario prolongar la
capa de plástico hasta el borde exterior de la hoja de vidrio, sino
que basta con aislar con ésta las partes de los conductores 11 de
conexión efectivamente cubiertos con el marco 4 de separación.
La representación en corte de la fig. 2 explica
la encoladura de la capa de plástico en la zona 11'. Se reconoce la
hoja de vidrio pretensada 2 con los conductores 11 de conexión
curados por encima, cubriendo la capa de encoladura 16 íntimamente
estos últimos bajo la capa de plástico 15, la capa de encoladura al
butilo 6, así como el perfil del marco de separación 4. La capa de
encoladura 16 debe ser suficientemente gruesa y fluida, para
revestir con certeza también las transiciones de la cara de vidrio
lisa hacia las laminillas conductoras impresas de las conexiones,
así como para proteger éstas contra los ataques de corrosión. Como
material para la capa de encoladura 16, se utiliza preferentemente
un adhesivo de butilo, por ejemplo el mismo material que para las
capas 6 de encoladura, o un adhesivo de acrilato modificado,
mientras que la capa de plástico se compone preferentemente de
poliimida o de polietileno.
En una variante según la fig. 3, las conexiones
11 impresas y curadas de la estructura conductora 10 no se prolongan
sobre la zona 11' cubierta con el marco de separación 4, para una
configuración para el resto no cambiada con respecto a la de la
fig.1, sino que se terminan ya antes, es decir en el interior del
espacio intermedio de la lámina de vidrio, o incluso justo en esta
zona 11', por puntos de soldadura 12' con aleación ligera. Un cable
plano 17 muy delgado, disponible en el comercio, sirve para conducir
la conexión eléctrica hacia el exterior. Se compone, como se ha
propuesto en la parte antedicha, de dos hojas delgadas 18 y 19,
entre las cuales están sumergidas sus dos bandas eléctricamente
conductoras 20 que sirven de conductores de conexión. Éstas están
desprovistas en la extremidad interior del cable plano 17 y están
soldadas con aleación ligera a los puntos de soldadura 12' con
aleación ligera. Desde un punto de vista estético visual, este punto
de conexión modificado se puede optimizar de manera de no dejar ver
más que una porción de extremidad muy corta del cable plano en el
interior del espacio intermedio de la lámina de vidrio; llegado el
caso, el cable plano puede terminar, también, a flor del borde
interior de la capa de cola de butilo 6 y permanecer así
prácticamente invisible en el espacio intermedio de la lámina de
vidrio. Esto depende solamente del hecho de que las conexiones están
completamente cubiertas por la hoja (superior) 19 del cable plano en
el interior de la zona 11'. A este efecto, es prudente fabricar esta
hoja de una materia plástica resistente al calor, que soporte sin
daño el breve aporte de calor necesario para el soldeo con aleación
ligera de las extremidades de los conductores con los puntos de
soldadura 12' con aleación ligera. La poliimida o también el
polietileno se han revelado como materiales apropiados para estos
objetivos.
El corte presentado en la fig. 4 explica de
nuevo, la realización de este enlace eléctrico bajo el marco de
separación 4. Se reconoce la hoja de vidrio pretensada 2, una capa
de encoladura 16', que une íntima, superficial y herméticamente el
cable plano, la capa de cola 6 de butilo y el marco de separación 4.
En esta variante, también, el cable plano se puede proveer
previamente con una capa adhesiva sobre su cara vuelta hacia la hoja
de vidrio 2.
Claims (8)
1. Elemento de vidrio (1) con al menos una hoja
de vidrio pretensada (2) cuya superficie está provista con una
estructura conductora eléctrica (10), cuyos hilos conductores de
conexión eléctrica (11, 20) se llevan hasta el borde de la hoja de
vidrio (2), la cual está provista con una capa delgada de protección
no conductora que aísla eléctricamente estos hilos conductores de
conexión entre sí y, al menos sobre su superficie opuesta a la hoja
de vidrio (2), siendo la hoja de vidrio (2) un componente de un
elemento de lámina de vidrio aislante formado a partir de, al menos
dos hojas de vidrio (2, 3) y de un marco de separación (4), en el
cual, el marco de separación (4) atraviesa los hilos de conexión
eléctrica (11; 20) en la zona (11') aislada por medio de la capa de
protección, caracterizado porque la capa de protección (15;
19) se compone de una materia plástica no conductora, que está
fijada por adhesión y unión de materia sobre la hoja de vidrio
pretensada (2) y está unida a los hilos conexión (11, 20).
2. Elemento de vidrio de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la estructura
conductora (10) se cura, antes de pretensar cuando se calienta la
hoja de vidrio (2) a utilizar como elemento de vidrio de alarma y se
puede destruir cuando se rompe la hoja de vidrio pretensada
(2).
(2).
3. Elemento de vidrio de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los hilos
conductores de conexión (20) están firmemente unidos a la capa de
plástico.
4. Elemento de vidrio de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque los hilos conductores
de conexión (20) están formados, además de la capa de plástico (19),
por un cable plano (17) cuyos hilos conductores eléctricos (20)
están unidos a la estructura conductora (10).
5. Elemento de vidrio de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque la capa de plástico se compone de poliimida o de
polietileno.
6. Procedimiento para fabricar un elemento de
vidrio, en particular un elemento de vidrio de alarma, de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizado por las etapas
siguientes:
- -
- se cura las estructura conductora y sus hilos conductores de conexión durante el calentamiento necesario para pretensar la hoja de vidrio;
- -
- al menos sobre la zona de los hilos conductores de conexión, situada al borde de la hoja de vidrio, se deposita una capa delgada de protección de una materia plástica eléctricamente no conductora y se la une firmemente a la superficie del vidrio y a las conexiones;
- -
- se une, de la manera usual, el marco de separación y la otra hoja de vidrio con la hoja de vidrio pretensada en un elemento de lámina de vidrio aislante, sobre la cara de ésta provista con la estructura conductora.
7. Procedimiento para fabricar un elemento de
vidrio, en particular de un elementos de vidrio de alarma, de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por las etapas
siguientes:
- -
- se realiza la estructura conductora con caras de conexión impresas en el interior de la superficie de la hoja de vidrio circunscrita o cubierta por el marco de separación;
- -
- se cura la estructura conductora y sus caras de conexión durante el calentamiento necesario para pretensar la hoja de vidrio;
- -
- se conectan eléctricamente hilos conductores de conexión, cubiertos con, al menos una capa de plástico no conductora, a las caras de conexión y se fijan a la hoja de vidrio, de tal manera que los hilos conductores de conexión están cubiertos con la capa de plástico;
- -
- se une, de la manera usual, el marco de separación y la otra hoja de vidrio con la hoja de vidrio pretensada en un elemento de lámina de vidrio aislante, sobre la cara de ésta provista con la estructura conductora.
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque se utiliza para los
hilos conductores de conexión un cable plano con laminillas
metálicas incrustadas entre dos capas de plástico.
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