PT613769E - Processo de fabrico de vidro laminado com aquecimento contendo fios metalicos na camada termoplastica intermediaria - Google Patents

Description

613W 'ijf

DESCRIÇÃO

EPÍGRAFE: “PROCESSO DE FABRICO DE VIDRO LAMINADO COM AQUECIMENTO . CONTENDO FIOS METÁLICOS NA CAMADA TERMOPLÁSTICA INTERMEDIÁRIA” A invenção refere-se a um processo de fabrico de um vidro laminado composto por pelo menos duas placas individuais de vidro e pelo menos uma película termoplástica que as liga e um ou mais fios metálicos, em que os fios metálicos são colocados na camada intermediária e fixados, e a película com os fios é ligada às placas individuais de vidro por acção de calor e pressão.

Os vidros laminados com fios colocados na camada termoplástica intermediária são utilizados em veículos automóveis como vidros com aquecimento e/ou placas de antena. Outras aplicações destes vidros encontram-se especialmente na área da construção, onde são utilizadas, por exemplo, como vidros com aquecimento, vidros de alarme para a protecção contra a entrada ou saída forçada de salas, e ainda como vidros blindados contra a passagem de radiação electromagnética, ou também para fins decorativos. 1

Quando os fios metálicos se destinam a servir de fios de aquecimento, normalmente há uma série de fios de aquecimento ligados em paralelo com dois condutores principais colocados ao longo das duas arestas opostas da placa de vidro. É conhecido o método (FR-A-958 703) de colocar fios de aquecimento de forma contínua, com a ajuda de teares especiais, lado a lado, sobre várias películas finas sequenciais para vidros laminados. Contudo, segundo o processo conhecido só são criados campos de aquecimento muito pequenos, cujos condutores principais se encontram longe do rebordo da respectiva película. Ao cortarem-se os fios de aquecimento junto dos condutores principais, há um grande desperdício de fio de aquecimento. São conhecidos diverso processos maís recentes para a colocação e fixação dos fios na película termoplástica. Na estrutura em paralelo dos fios, são primeiro fixados os condutores principais ou as barras colectoras na forma de finas faixas de folha metálica à película termoplástica cortada com as dimensões finais. Em seguida, nos processos mais utilizados na prática, os fios são esticados sobre a película termoplástica cortada nas dimensões finais e são fixados à película por acção de calor e pressão. Por fim, as extremidades dos fios que saem da película são cortados de forma a ficarem alinhados com a película.

Nos vidros laminados em que os fios metálicos são colocados deste modo, os fios colocados passam para além das barras colectoras até ao perímetro das placas de vidro laminado. Uma vez que segundo o processo de colagem nem sempre se 2 consegue uma boa adesão entre a superfície dos fios e o material da película termoplástica, podem formar-se pequenos canais ao longo das extremidades dos fios, que se abrem para o perímetro da placa. Com o correr do tempo pode entrar humidade por esses canais, podendo dar origem a, por exemplo, corrosão das barras colectoras e dos pontos de contacto entre os fios e as barras colectoras.

Na construção de condensadores conhece-se (EP-A-0 200 089) um processo de produção de estreitas fitas isentas de metal em camadas metálicas colocadas sobre películas plásticas, por meio da movimentação da película em relação a um conjunto impulsos de raios laser. Cada impulso laser dá origem, pela aplicação de energia, a superfícies isentas de metal, que podem formar uma faixa fina electricamente isoladora no caso de ficarem completamente encostadas umas às outras. Esse texto não trata do problema presentemente mencionado no fabrico de placas de vidro laminado com fios de metal incorporados.

No fabrico de placas condutoras também é conhecido (EP-A-0 140 112) o método de cortar as nervuras dos condutores não utilizadas no esquema eléctrico sem danos por meio de uma corrente de curto circuito. Para isso é colocado um eléctrodo em cada lado da nervura a isolar e, em seguida, o par de eléctrodos é colocado sob tensão eléctrica. Uma vez mais, esse texto não trata do problema a resolver aqui. A invenção pretende desenvolver o processo mencionado no início com o objectivo de evitar com certeza os efeitos nocivos que podem actualmente ser rastreados até às pontas dos fios que vão até ao perímetro do vidro laminado. 3

De acordo com a invenção, essa tarefa é resolvida por, depois da fixação dos fios que passam para fora de pelo menos um rebordo da película termoplástica e são cortados fora da área da película, se eliminar completamente adicionalmente pelo menos uma parte localizada dos fios dentro da área da película por aplicação local de energia provocadora de aquecimento absorvida unicamente pelo metal dos fios e sem influenciar a película, de modo a que a película termoplástica preencha todo o espaço nas uniões entre as duas placas de vidro no processo subsequente de colagem. O processo segundo a invenção também prevê que as extremidades dos fios fixados na película que terminam junto do perímetro sejam separados a uma distância do perímetro por meio da fusão do metal, sem que ao mesmo tempo a película termoplástica aqueça demasiado nessa área. Portanto, enquanto o fio em si é completamente eliminado nesse ponto, o volume da película termoplástica não sofre qualquer alteração no mesmo ponto. No processo subsequente de colagem, a película termoplástica preenche nesse ponto todo o espaço entre ambas as placas de vidro, sem que possam surgir ou se mantenham canais de difusão. Assim evita-se de forma segura o perigo de corrosão na área dos fios ou das barras colectoras devido a espaços capilares vazios que permitam a entrada de humidade.

Uma vez que, de acordo com o método da invenção, o fio pode ser cortado por meio da queima e/ou vaporização do metal do fio, sem deixar resíduos que interfiram, o processo da invenção pode ser utilizado não só perto dos rebordos da placa, mas também pode ser aplicado com sucesso nos casos em que é necessário proceder ao corte dos fios no interior do campo de visão da placa de vidro. 4

Relativamente a métodos mecânicos de separação que também poderiam ser utilizados para o corte dos fios, o processo segundo a invenção também tem a vantagem de não serem aplicadas nenhumas forças mecânicas substanciais sobre os fios, o que poderia levar ao deslocamento dos fios sobre a película. O processo segundo a invenção também pode ser aplicado com vantagens em placas de antena. Nas placas de antena com um ou vários fios de antena encastrados numa camada termoplástica intermediária também pode ser necessário ou apropriado cortar o ou os fios de antena que, de acordo com o método de aplicação, vão até ao perímetro da placa de vidro laminado a uma distância do rebordo, a fim de impedir eventuais contactos eléctricos directos através da massa adesiva com o caixilho metálico da janela. Nestes casos também há interesse em limitar a capacidade eléctrica da antena da placa ao valor desejado.

De acordo com uma das primeiras formas de aplicação do processo segundo a invenção, a energia necessária à eliminação local dos fios é fornecida à secção do fio em questão sob a forma de energia eléctrica, por meio da aplicação de uma diferença de potencial eléctrico de ambos os lados do local a cortar. O corte dos fios ocorre assim segundo o mesmo princípio dos conhecidos fusíveis eléctricos. Uma vez que o material da película termoplástica é um material não condutor, não há passagem directa de corrente através da película em si, que por isso não aquece ou sofre um aquecimento muito ligeiro. 5

De acordo com outra forma de aplicação do processo segundo a invenção, a energia necessária à eliminação local dos fios é conseguida pela irradiação dos fios com um raio laser com um comprimento de onda que só é absorvido pelo metal do fio e não pelo material da película termoplástica.

Como desenvolvimento vantajoso da invenção, simultaneamente com a operação de corte ou imediatamente no seu seguimento pode controlar-se a resistência eléctrica pela ligação dos fios de ambos os lados do local de interrupção do fio e o estabelecimento de uma ligação de controlo. Deste modo a operação de corte é completada por uma operação subsequente de controlo. Isso permite determinar, de forma simples e sem perda de tempo nem trabalho adicional, se a operação de corte dos fios conduziu ao corte desejado em todos os fios.

Ambas as operações “corte dos fios” e “controlo da operação de corte” podem assim ser executados de forma vantajosa em uma só etapa conjunta do processo. Deste modo, não só a rentabilidade do processo é aumentada, como também é dada a oportunidade de controlar a operação de corte por meio da operação de controlo, de modo a conseguir-se uma interrupção total garantida de todos os fios metálicos nos locais a separar, em que no caso de ser detectado um corte incompleto, a operação de corte é obrigatoriamente repetida.

Quando o corte dos fios ocorre com a ajuda de energia eléctrica, pela aplicação de corrente eléctrica por dois eléctrodos, a resistência eléctrica é sempre controlada, para os fins previstos, através dos eléctrodos utilizados para a operação de corte. 6

I

I

Contudo também é possível controlar a operação de corte com eléctrodos que são colocados a seguir aos eléctrodos usados na operação de corte. O controlo da resistência eléctrica pode ser feito de diversas maneiras, pela medição da diferença de potencial eléctrico entre os eléctrodos ou pela medição da corrente que flui entre esses eléctrodos, sempre durante a própria operação de corte. A diferença de potencial eléctrico ou a intensidade da corrente altera-se durante o decorrer da operação de corte. Se os eléctrodos usados na operação de corte não estiverem em contacto eléctrico com o fio a ser cortado, existe entre eles uma determinada diferença de potencial que é mantida por uma fonte externa de tensão. Quando os eléctrodos entram em contacto com o fio a ser cortado, o fio é percorrido por uma corrente eléctrica. Essa corrente eléctrica leva à redução da tensão entre os eléctrodos. Quando o fio é cortado, o fluxo de corrente é interrompido e a diferença de potencial atinge de novo o valor original (mais alto). A evolução cronológica da intensidade da corrente ou da diferença de potencial eléctrico permite estabelecer se o fio foi cortado ou não.

Na aplicação para os fins previstos do processo segundo a invenção, no caso de ser estabelecido que um fio não foi cortado, este pode ser marcado como não interrompido. Isso pode acontecer, por exemplo, pelo accionamento de um bico de aplicação de tinta nesse local, marcando-o quando não for atingido um determinado valor de resistência. Em vez disso, ou adicionalmente, no caso de ser estabelecido que um fio não foi cortado, o equipamento de controlo pode emitir um sinal óptico ou acústico, ou pode ser gravado um sinal correspondente num contador. 7 Λ invenção é explicada em maior detalhe com ajuda das figuras.

As figuras mostram o seguinte

Figura 1 uma vista geral de uma película para um vidro com aquecimento, com fios e barras colectoras aplicados ; • Figura 2 uma secção da figura 1 durante o corte das extremidades dos fios por via eléctrica; Figura 3 um instrumento adequado ao corte por via eléctrica ; Figura 4 um diagrama de um circuito eléctrico para a geração da corrente de corte ; Figura 5 • uma secção da figura 1 durante o corte com o auxílio de raios laser, e Figura 6 um diagrama de um circuito eléctrico para o controlo da operação de corte. A película termoplástica 1 representada na figura 1, cortada com as dimensões finais, deve ser transformada num pára-brisas com aquecimento eléctrico. A película é composta pelo típico polivinilbutiral. Sobre essa película 1 foi colocada, ao longo do rebordo inferior, uma fita de folha de cobre estanhado 2 e, paralelamente ao longo do rebordo superior, uma fita de folha de cobre estanhado 3. Essas fitas de folha de cobre 2, 3 servem de barras colectoras dos condutores de aquecimento 4. Os 8 condutores de aquecimento 4 estendem-se perpendicularmente a toda a largura da película, ou seja, passando para além das barras colectoras até às arestas de corte 6 da película 1. Os condutores de aquecimento 4 são compostos de preferência por fios finos de tungsténio com um diâmetro entre 20 e 50 microns. Os condutores de aquecimento 4 podem ser colocados e fixados na película esticados ou com uma configuração ondulada. A distância A entre a aresta de corte 6 da película 1 e a fita de folha de cobre 3 ou 2 que formam as barras colectoras encontra-se, habitualmente, entre os 0,5 e os 2 cm. O corte dos fios 4 é feito nessa área, de preferência imediatamente ao lado da fita de folha de cobre 3 ou 2, por meio da ligação dos fios 4 com dois eléctrodos 8, 9 ligados a uma fonte de tensão adequada, tal como está representado na figura 2.

Para isso garantiu-se, nos fios de tungsténio, uma tensão contínua com um valor entre 10 e 30 volt. Aqui pode estar previsto um limite de intensidade da corrente de 3 a 20 ampere.

Os dois eléctrodos 8, 9, que se podem apresentar por exemplo na forma de patins, são conduzidos sopre a película, ao longo da fita de cobre 3, no sentido da seta F. Assim que ambos os eléctrodos tocam num fio 4, a secção do fio que se encontra entre os eléctrodos funde-se ou evapora-se instantaneamente, de modo que o fio é cortado de uma forma limpa.

Os eléctrodos podem ser construídos oportunamente como discos rotativos montados sobre um suporte comum. Um instrumento desse tipo é representado na figura 3. Este inclui os dois discos redondos 11, 12 montados no suporte 13 de modo a poderem rodar. Os dois discos 11, 12 estão isolados electricamente um do outro e estão ligados à fonte de alimentação por meio de um cabo 14. A distância D entre os discos 11,12 pode ter, por exemplo, 2 a 3 mm. O instrumento está equipado com um punho 15, com a ajuda do qual pode ser conduzido manualmente ou com o auxílio de um robot ao longo da fita de folha de cobre 3, sobre a película 1. s

Na figura 4 está representado o diagrama de um circuito eléctrico que se comprovou adequado para gerar a corrente de corte necessária. Este inclui uma fonte de tensão contínua 18 com um valor compreendido entre 10 e 30 V, um interruptor limitador de corrente 19 e um condensador 20. Para um fio de tungsténio com um diâmetro entre 20 e 50 microns e uma distância entre os eléctrodos de corte de 1 a 3 mm, o interruptor limitador de corrente 19 está configurado para um valor de 3 a 5 A. O condensador 20, que serve de acumulador de energia, tem uma capacidade de mais de 1000 pF. Os eléctrodos de corte ou o cabo 15 do instrumento de corte representado na figura 3 são ligados à saída 21 do circuito gerados de corrente. A figura 5 mostra um exemplo de aplicação da invenção, em que a energia necessária para o corte dos fios 4 é fornecida por meio da irradiação com raios laser com um comprimento de onda inferior a 2,5 microns. De preferência é utilizado um laser Nd:YAG com o comprimento de onda de emissão de 1,06 microns. O raio laser é conduzido, pelo lado de fora, ao longo da fita de folha de cobre, no sentido da seta 10 F, com o auxílio do equipamento apropriado, por exemplo com a ajuda de um carro transversal com comando CNC, sendo a velocidade de avanço do laser e a sua intensidade ajustadas de modo a que os fios metálicos 4 se fundam sem que a película termoplástica 1 sofra um aquecimento representativo. De preferência deve ser utilizado um laser por impulsos. Nesse caso a velocidade de avanço do laser deve ser escolhida em função da frequência da pulsação de modo a que as superfícies de corte 23 dos impulsos individuais se intersectem tal como representado no diagrama.

Além do corte dos fios 4, o raio laser pode ser utilizado para assegurar a ligação eléctrica entre os fios 4 e as barras colectoras, se o raio laser também for conduzido parcialmente sobre as fitas de folha estanhada 3, provocando a fusão do estanho, o que melhora o contacto com os fios. Do ponto de vista prático, neste caso o método adoptado é colocar uma fita adicional de folha de cobre estanhada 3 antes da aplicação do raio laser. O aquecimento provocado pelo raio laser leva à fusão das duas camadas de estanho das duas fitas de folha de cobre, que se ligam, fechando os fios que se encontram nessa zona no seu interior.

Na figura 6 está representado um diagrama de um circuito eléctrico que pode ser utilizado em simultâneo para a operação de corte e, durante a operação de corte, para o controlo da resistência eléctrica por meio da zona de interrupção do fio. O circuito inclui as resistências 30, 35 e 36, os condensadores 31 e 37, os díodos 32 e 33, um amplificador de operação 34 e um instrumento de marcação 38. Nos locais indicados por 11 e 12 o circuito está ligado a dois eléctrodos que são conduzidos até aos fios a controlar. 11 O circuito é ligado nas saídas 21 com o gerador de corrente, que engloba uma fonte de alimentação 18 e um condensador 20 ligado em paralelo, utilizado na operação de corte. Em paralelo ao circuito de detecção 30 em si está ligada uma resistência 30, cuja resistência é suficientemente pequena para permitir a passagem de uma corrente eléctrica suficientemente forte através da resistência 30, de modo a ser possível evitar a passagem de uma corrente eléctrica demasiado forte através do circuito electrónico mesmo no caso de alterações de curta duração da tensão aplicada. Se os eléctrodos 11,12 não estiverem em contacto eléctrico, a tensão entre eles é a máxima dada pelo circuito gerador de corrente 18, 20. Enquanto a tensão aplicada for constante, não passa corrente através do condensador 31. Logo que os eléctrodos 11, 12 são ligados pelo fio a controlar, a tensão entre eles cai repentinamente. Isso faz com que o condensador 31 descarregue para o díodo 33. Como consequência o amplificador de operação 34 é activado pela sua entrada inversiva 42. O sinal de saída do amplificador de operação 34 acciona o instrumento de marcação 38 que marca assim o fio não interrompido. O sinal de saída do amplificador de operação é acoplado de volta à entrada não inversiva 43 através do condensador 37 e da resistência 36. Até que o condensador 37 esteja descarregado existe um potencial eléctrico alterado na entrada não inversiva 43 do amplificador de operação 34, de modo que o amplificador de operação 34 não é activado durante o período de descarga do condensador 37, mesmo no caso de uma alteração do sinal na entrada inversiva 42. Isso impede que possíveis impulsos parasitas subsequentes sejam registados como outros fios não interrompidos.

Lisboa,

O AGENTE OFICIAL

12

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES 1a - Processo de fabrico de uma placa de vidro laminado composta por pelo menos duas placas individuais de vidro e por pelo menos uma película termoplástica que as liga entre si, e com um ou mais fios metálicos, sendo os fios metálicos colocados e fixados sobre a película termoplástica, e a. película com os fios colada às placas individuais de vidro pela acção do calor e de pressão caracterizado por, depois da fixação dos fios colocados de forma a passarem para lá de pelo menos um dos rebordos da película termoplástica e cortados fora da superfície da película, pelo menos uma parte dos fios é eliminada adicionalmente na totalidade no interior da superfície da película pela aplicação local de energia que provoca o aquecimento absorvida unicamente pelo metal dos fios e sem afectar a película, de modo que durante o processo de montagem que se segue a película termoplástica preenche todo o espaço entre as duas placas de vidro. 2a - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a energia necessária para a eliminação local dos fios metálicos ser fornecida na forma de energia eléctrica, em que é aplicada uma diferença de potencial eléctrico de ambos os lados do local dos fios a cortar. 3a - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por dois eléctrodos ligados a uma fonte de alimentação serem conduzidos, ao longo de uma linha de corte, sobre os fios a serem cortados. 1

   4a - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por serem usados como eléctrodos dois discos redondos, condutores, isolados electricamente por uma distância entre si, montados de forma a rodarem ao longo da linha de corte sobre os fios a serem cortados. 5a - Utilização de um circuito eléctrico para a geração da energia eléctrica de corte para a execução do processo de acordo com uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado por uma fonte de tensão contínua (18), um interruptor limitador de corrente (19) e um condensador (20) que funciona como reservatório de energia. 6a - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a energia necessária para a eliminação local dos fios metálicos ser fornecida na forma de um raio laser com um comprimento de onda inferior a 2,5 microns. 7a - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por, na utilização de um laser por impulsos, a velocidade de deslocamento do laser ser seleccionada em função da frequência dos impulsos, de modo a que as superfícies de corte das áreas irradiadas pelos impulsos individuais se intersectem. 8a - Processo de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizado por, durante o corte dos fios metálicos ao longo das barras colectoras compostas por fitas de folha metálica estanhada, o raio laser ser conduzido parcialmente sobre as barras colectoras de tal modo que o contacto entre as fitas de folha metálica e os fios é simultaneamente melhorado pela fusão do estanho.
2. 2 9a - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 5, caracterizado por, em simultâneo com a operação de corte ou imediatamente no seu seguimento, ser feito um controlo da resistência eléctrica por meio de uma ligação dos fios de ambos os lados da zona de corte do fio. 10a - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a resistência eléctrica ser controlada por meio dos eléctrodos envolvidos na operação de corte. 11a - Processo de acordo com as reivindicações 9 ou 10, caracterizado por, no caso de o valor da resistência prevista não ser atingido na zona de corte, o fio ser marcado como não interrompido. 12a - Processo de acordo com as reivindicações 9, 10 ou 11, caracterizado por, no caso de o valor da resistência prevista não ser atingido na zona de corte, ser emitido um sinal óptico ou acústico. 13a - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 9 a 12, caracterizado por, no caso de o valor da resistência prevista não ser atingido, o sinal obtido ser gravado num contador. 14a - Utilização de um circuito electrónico apresentando uma resistência (30) ligada em paralelo com os eléctrodos de contacto (11, 12) e um amplificador operacional (34) de duas entradas (42, 43), no quadro do qual uma das entradas (42) do amplificador de operação (34) é activada pelos eléctrodos (11, 12) através de um 3 condensador de bloqueio (31) e a outra entrada (43) é comandada pelo sinal de saída do amplificador de operação (34) através de um condensador (37) e de uma resistência (36), e o sinal de saída do amplificador de operação (34) servindo para a activação de um equipamento de gravação ou de marcação (38), destinado à realização do processo de acordo com uma das reivindicações 9 a 13. Lisboa,

   O AGENTE OFICIAL

   4