DE69421584T2

DE69421584T2 - Elektrische beheizte Verbundglasscheibe

Info

Publication number: DE69421584T2
Application number: DE69421584T
Authority: DE
Inventors: Karin Broering; Friedrich Triebs
Original assignee: Saint Gobain Vitrage SA
Current assignee: Saint Gobain Vitrage SA
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2014-09-07
Also published as: DE9411516U1; EP0643548A2; ATE186618T1; EP0643548A3; DE69421584D1; PT643548E; ES2141209T3; EP0643548B1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten, parallel geschalteten Heizdrähten, die entlang wenigstens einer Scheibenkante zwischen zwei quer zu den Heizdrähten verlaufenden Metallfolienbändern eingebettet und mit diesen als Sammelschienen dienenden Metallfolienbändern kontaktiert sind.
Eine elektrisch beheizbare Glasscheibe dieser Art ist beispielsweise aus dem Dokument EP 0 490 723 A1 bekannt.
Als Heizdrähte werden bei derartigen Heizscheiben häufig dünne Drähte aus Wolfram verwendet, die in gerader oder in gewellter Form auf der Zwischenschicht aus thermoplastischem Material abgelegt werden. Um einen möglichst guten Kontakt zwischen den Sammelschienen und den Heizdrähten zu gewährleisten, werden für die Sammelschienen Kupferfolienbänder verwendet, die wenigstens auf einer Seite verzinnt sind. Die beiden die Heizdrähte zwischen sich einschließenden und auf dieser Seite verzinnten Metallfolienbänder werden auf geeignete Weise erwärmt, beispielsweise mit Hilfe eines Lötkolbens, so daß die beiden Zinnschichten miteinander verschmelzen und die Wolframdrähte einschließen.
Wolframdrähte gehen aber bekanntlich keine oder eine nur unvollständige Lötverbindung mit den Lötzinnlegierungen ein. Es kann daher bei den bekannten Heizscheiben vorkommen, daß nach dem Verlöten der beiden Metallfolienbänder neben den Heizdrähten kapillarartige Kanäle bestehen bleiben. Wenn die Metallfolienbänder unmittelbar am Rand der Scheibe angeordnet sind, oder wenn die Heizdrähte über diese Sammelschienen hinweg bis zum Rand der Glasscheibe angeordnet sind, kann bei Vorhandensein solcher Kapillaren unter ungünstigen Umständen Feuchtigkeit durch diese Kapillaren eindiffundieren. Das kann gelegentlich zu sichtbaren Veränderungen und/oder zu Korrosionserscheinungen an den Heizdrähten führen. Unter Umständen kann es dabei sogar zu einem Ausfall eines Heizleiters kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, heizbare Verbundglasscheiben der genannten Art bereitzustellen, bei denen die Gefahr von durch eindiffundierende Feuchtigkeit hervorgerufenen Veränderungen ausgeschlossen oder zumindest erheblich verringert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Metallfolienbändern eine die Heizdrähte dicht umschließende Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Kleber angeordnet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Verbundglasscheibe sind also die beiden Metallfolienbänder statt über eine Lötzinnschicht über eine elektrisch leitende Kleberschicht miteinander verbunden, die gleichzeitig auf der gesamten zylindrischen Drahtoberfläche im Bereich zwischen den beiden Metallfolienbändern an den Drähten haftet und die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Metallfolienbändern und den Drähten herstellt.
Zweckmäßigerweise weist die Kleberschicht eine Dicke auf, die etwa dem Durchmesser der Heizdrähte entspricht. Zwar läßt sich auch mit dünneren Schichtdicken des Klebers das gewünschte Ziel erreichen, doch bedingt das, daß die Metallfolienbänder sich im Bereich der Drähte jeweils geringfügig verformen und sich den Drähten anschmiegen. Der beim Verbindeprozeß im Autoklaven aufgebrachte Druck bei der Verbundglasherstellung reicht hierfür in der Regel aus.
Es ist jedoch vorteilhaft, die Dicke der Kleberschicht so zu wählen, daß auch ohne Verformung der Metallfolienbänder die Drähte von der Kleberschicht vollständig eingeschlossen werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besteht die Kleberschicht aus einem Haftkleber, der ein- oder beidseitig auf den Metallfolienbändern aufgetragen ist. Haftkleber sind in der Regel hinreichend weich und verformbar, daß sie sich auch bei verhältnismäßig geringem Druck bereits an die Drahtoberfläche anpassen. Aufgrund ihrer permanenten Klebrigkeit ist darüber hinaus eine dauerhafte Haftung an den Oberflächen der Drähte und an den Metallfolienbändern gewährleistet, so daß solche. Haftkleber sich in besonderem Maße für den erfindungsgemäßen Zweck eignen.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das oberhalb der Drähte angeordnete Metallfolienband auf der an der Glasscheibe anliegenden Seite ebenfalls mit einer Kleberschicht versehen ist, die zweckmäßigerweise ebenfalls aus einem Haftkleber besteht. Auf diese Weise wird auch zwischen diesem Metallfolienband und der Glasoberfläche eine dichte Verklebung geschaffen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn diese Sammelschiene unmittelbar am Rand der Glasscheibe oder in nur geringem Abstand vom Rand angeordnet ist, das heißt wenn durch die thermoplastische Zwischenschicht außerhalb der Sammelschiene nur eine unzureichende Abdichtung erreicht wird.
Die Erfindung läßt sich beispielsweise in der Weise realisieren, daß für das untere Metallfolienband eine Kupferfolie ohne Kleberschicht verwendet wird, während für das obere Metallfolienband eine Kupferfolie verwendet wird, die einseitig oder beidseitig mit einem Haftkleber beschichtet ist. Das untere Folienband kann in der bisher üblichen Weise auf der thermoplastischen Zwischenschicht fixiert werden, indem es an der gewünschten Stelle auf der thermoplastischen Folie abgelegt und beispielsweise durch Andrücken mit Hilfe einer beheizten Rolle mit der durch die Wärme erweichten Folie verklebt wird. Nachdem die Drähte auf der Folie und auf den Kupferbändern abgelegt worden sind, wird auf den vorhandenen Kupferbändern nunmehr das kleberbeschichtete Kupferband aufgelegt und angepreßt.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung.
Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Heizscheibe für Kraftfahrzeuge in einer perspektivischen Darstellung, und
Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung als Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.
Wie Fig. 1 zeigt, weist die Verbundglasscheibe 1, bei der es sich im dargestellten Fall um eine heizbare Rückwandscheibe für Kraftfahrzeuge handelt, parallel zueinander angeordnete Heizdrähte 2 auf, die sich von der oberen Scheibenkante 3 bis zur unteren Scheibenkante 4 erstrecken. Bei diesen Heizdrähten 2 handelt es sich um dünne Wolframdrähte mit einem Durchmesser von 20 bis 50 um, die nach bekannten Methoden vor dem Herstellen des Scheibenverbundes auf der thermoplastischen Folie aus Polyvinylbutyral abgelegt werden, die zwischen den beiden Einzelglasscheiben der Verbundglasscheibe angeordnet ist. Die einzelnen Heizdrähte 2 haben einen gegenseitigen Abstand von beispielsweise 3 bis 15 mm.
Die Heizdrähte 2 sind in Parallelschaltung mit zwei Sammelschienen 5 und 6 verbunden, die in geringem Abstand parallel zu dem oberen bzw. dem unteren Rand 5 bzw. 6 der Glasscheibe angeordnet sind. Die Sammelschienen 5 und 6 sind seitlich aus der Verbundglasscheibe herausgeführt, und ihre Endabschnitte 7 und 8 dienen für den elektrischen Anschluß an das Bordstromnetz.
Der Aufbau der Sammelschienen 5 und 6 geht im einzelnen aus Fig. 2 hervor. Sie umfassen ein unterhalb der Drähte 2 liegendes Kupferfolienband 10 und ein oberhalb der Drähte 2 liegendes Kupferfolienband 12. Zwischen den beiden Kupferfolienbändern 10, 12 befindet sich die Schicht 14 aus einem elektrisch leitfähigen Haftkleber. Die Dicke der Kleberschicht 14 entspricht etwa dem Durchmesser der Drähte 2. Bei dem Kleber handelt es sich beispielsweise um einen elektrisch leitenden Haftkleber auf Acrylatbasis.
Zwischen dem unteren Kupferfolienband 10 und der thermoplastischen Zwischenschicht 15, die die beiden Glasscheiben verbindet, ist ebenfalls eine dünne Schicht 18 aus einem Haftkleber angeordnet. Ebenso ist auf dem oberen Kupferfolienband 12 zwischen diesem und der Glasscheibe 16 eine Schicht 19 eines Haftklebers angeordnet. Diese Kleberschicht 19 sorgt für die diffusionsdichte Verklebung zwischen dem Kupferfolienband 12 und der Glasscheibe 16. Für die Kleberschichten 14, 18 und 19 wird der gleiche Kleber verwendet. Vorzugsweise sollte der Kleber 19 zur Verminderung der Sichtbarkeit von Fehlern der Primerschicht schwarz eingefärbt sein.
Für die Herstellung einer solchen heizbaren Verbundglasscheibe empfiehlt es sich, für die Sammelschienen 5, 6 Kupferfolienbänder zu verwenden, die auf einer oder auf beiden Seiten mit der elektrisch leitenden Haftkleberschicht vorbeschichtet sind. Derartige vorbeschichtete Kupferfolienbänder können beispielsweise in Rollenform mit einem dazwischengelegten Trennband aufgerollt sein, so daß sie auf einfache Weise im gewünschten Verlauf abgelegt und weiterverarbeitet werden können.
Die Herstellung der in den Zeichnungen dargestellten Heizscheibe geschieht auf folgende Weise: Die beiden Einzelglasscheiben 16 und 17 werden in der üblichen Weise geschnitten und zu der gewünschten Form gebogen. Unabhängig davon wird die thermoplastische Zwischenschicht 15 mit den Sammelschienen 5 und 6 und den Heizdrähten 2 vorbereitet. Zu diesem Zweck werden auf einer 0,76 mm dicken Folie aus Polyvinylbutyral zunächst an den für die Anordnung der Sammelschienen vorgesehenen Stellen die unteren Kupferfolienbänder abgelegt. Hierfür werden Kupferfolienbänder verwendet, die auf beiden Seiten mit einer etwa 20 um dicken elektrisch leitfähigen Haftkleberschicht auf Acrylatbasis verwendet. Das Kupferfolienband ist unter Zwischenlage einer Trennfolie zu einer Rolle aufgerollt und kann mit Hilfe eines geeigneten Abrollgerätes auf die Polyvinylbutyralfolie aufgebracht werden. Während beim Ablegen des Kupferfolienbandes die kleberbeschichtete untere Seite unmittelbar auf der Polyvinylbutyralfolie haftet, bleibt die Trennfolie zunächst auf der Oberseite haften. Falls erforderlich, kann durch nochmaliges An pressen des abgelegten Kupferfolienbandes mit einer geeigneten Druckrolle die Haftung auf der Polyvinylbutyralfolie erhöht werden.
Die Trennfolien auf den Kupferfolienbändern werden sodann entfernt. Anschließend werden etwa 30 um dicke Wolframdrähte auf der Polyvinylbutyralfolie abgelegt und durch Anwendung von Wärme und Druck auf der Folienoberfläche fixiert. Das Ablegen der Heizdrähte kann beispielsweise mit einer Vorrichtung erfolgen, wie sie in der DE-OS 1 596 885 A1 beschrieben ist. Die Wolframdrähte werden über die kleberbeschichteten Kupferfolienbänder hinübergeführt und werden auf den Kupferfolienbändern durch die Haftkleberschicht fixiert.
Nachdem alle Heizdrähte auf der Polyvinylbutyralfolie abgelegt sind, werden die oberen Kupferfolienbänder auf den auf der Polyvinylbutyralfolie haftenden Kupferfolienbändern nach derselben Methode abgelegt, nach der diese abgelegt wurden. Dabei werden die Heizdrähte der beiden Kupferfolienbänder in den Kleberschichten eingeschlossen. Die thermoplastische Zwischenschicht ist nun für die Weiterverarbeitung vorbereitet.
Bevor die so verarbeitete Zwischenschicht mit den beiden Einzelglasscheiben zusammengelegt wird, werden die Trennfolien auf den oberen Kupferfolienbändern entfernt. Nach dem Zusammenlegen der einzelnen Schichten wird die Schichtenanordnung in bekannter Weise durch eine Unterdruckbehandlung entlüftet. Sodann werden die die Verbundstruktur bildenden Elemente in einem Autoklaven bei einer Temperatur von etwa 140 Grad Celsius und einem Druck von etwa 12 bar endgültig miteinander verbunden. Während dieser Autoklavbehandlung werden auch die letzten eventuell noch vorhandenen Hohlräume und Kapillare zwischen den aufeinanderliegenden Kleberschichten der beiden Kupferfolienbänder geschlossen und wird eine innige und dauerhafte Verbindung des Klebers mit den Drähten erreicht. Ebenso erfolgt dabei die feste und dauerhafte Verbindung zwischen dem oberen Kupferfolienband und der anliegenden Glasscheibe. Die Möglichkeit des Eindiffundierens von Feuchtigkeit ist so auf dauerhafte Weise unterbunden.

Claims

1. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten parallel geschalteten Heizdrähten, die entlang wenigstens einer Scheibenkante zwischen zwei quer zu den Heizdrähten verlaufenden Metallfolienbändern eingebettet und mit diesen als Sammelschienen dienenden Metallfolienbändern elektrisch kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Metallfolienbändern (10,12) eine die Heizdrähte (2) dicht umschließende Schicht (14) aus einem elektrisch leitfähigen Kleber angeordnet ist.

2. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) des elektrisch leitfähigen Klebers eine dem Durchmesser der Heizdrähte (2) entsprechende Dicke aufweist.

3. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Heizdrähte (2) einbettende Kleberschicht (14) aus einem Haftkleber besteht, mit dem wenigstens das unterhalb der Heizdrähte (2) angeordnete Kupferfolienband (10) wenigstens auf der an den Heizdrähten (2) anliegenden Seite beschichtet ist.

4. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oberhalb der Heizdrähte (2) angeordnete Kupferfolienband (12) auf der oberen Oberfläche mit einer Kleberschicht (19) versehen ist, die eine diffusionsdichte Verbindung zwischen dem Kupferfolienband (12) und der Glasscheibe (16) herstellt.

5. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sammelschienen (5, 6) bildenden Kupferfolienbänder (10,12) auf beiden Seiten mit einer Haftkleberschicht (14, 18, 19) versehen sind.

6. Elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizdrähte (2) aus 20 bis 40 um dicken Wolframdrähten bestehen.