DE69204193T2 - Heizbare Verbundglasscheibe. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine beheizbare Verbundglasscheibe, die wenigstens ein Beheizungsnetz aus feinen Heizwiderstandsmetalldrähten umfaßt, die in eine Zwischenschicht aus einem Thermoplast, im allgemeinen (weichgemachtem) Polyvinylbutyral oder Polyurethan, eingelagert sind und sich zwischen zwei Sammelbändern erstrecken.
• Die Verwendung von beheizbaren Verglasungen des beschriebenen Typs zur Ausrüstung von Luft-, Wasser- oder Landbeförderungsfahrzeugen ist bekannt. Diese Verglasungen werden insbesondere beispielsweise als Flugzeug-, Schiffs-, Auto- und Zugwindschutzscheibe eingesetzt. Sie umfassen ein Netz, das aus feinen Heizwiderstandsmetalldrähten gebildet ist, welche zwischen zwei Sammelbändern parallel angeordnet sind, die an eine außerhalb der Verglasung befindliche elektrische Spannungsquelle angeschlossen sind. Diese Leiter sind meist derart um die gerade Richtung gewellt, daß die Wärme besser verteilt und die Länge der Heizwiderstandsdrähte zwischen den Sammelbändern vergrößert wird und störende optische Erscheinungen vermindert werden.
• Eines der Probleme, die man bei der Herstellung dieses Typs einer beheizbaren Verglasung vorfindet, ist die Schaffung einer Bindung zwischen den feinen Heizwiderstandsdrähten und den Sammelbändern. Um diese Bindung sicherzustellen, ist man im allgemeinen gezwungen, die Enden der Heizwiderstandsdrähte sandwichartig zwischen zwei Sammelbändern anzuordnen, die aus Metallfolien, d.h. breiten Metallbändern gebildet sind, deren Dicke gering und kleiner als die der Zwischenschicht ist.
• Ein anderes bei der Verwendung von Metallfolien anzutreffendes Problem besteht in deren mangelnder Nachgiebigkeit. Man kann ihnen keine Krümmungen mit kleinem Radius verleihen, die insbesondere dann nützlich sind, wenn eine Struktur des Beheizungsnetzes gewünscht wird, in der Sammelbänder verwendet werden, die sich über wenigstens einen Teil von zwei aufeinander folgenden Rändern einer Verglasung erstrecken, weshalb man dann gezwungen ist, die Metallfolien um sich selbst zurückzubiegen und damit eine lokalisierte, beträchtliche Überdicke zu erzeugen, die zum Bruch der Verglasung führen kann.
• Ein weiteres bei der Herstellung von beheizbaren Verglasungen, in welchen Metallfolien verwendet werden, anzutreffendes Problem, das ebenfalls mit deren mangelnder Nachgiebigkeit verbunden ist, besteht im Ausgang der Metallfolie aus der Verglasung, der für den Anschluß an eine elektrische Spannungsquelle notwendig ist. Im allgemeinen ist man gezwungen, auf der Innenseite der Verglasung einen nachgiebigeren Anschlug auf den Rand zu löten, was einen zusätzlichen Arbeitsgang und somit höhere Kosten erfordert.
• Aus dem Dokument US-A-4 361 751, das zur Abgrenzung des Oberbegriffs des vorliegenden Anspruchs 1 dient, ist eine beheizbare Verglasung bekannt, welche mit Sammelbändern ausgestattet ist, die aus einer Schnur bestehen, die aus maschenförmig angeordneten Fäden in Form von Litzen gebildet ist. Durch diese Maschenstruktur wird die Nachgiebigkeit der Schnur sichergestellt, sie erlaubt jedoch nicht den Durchgang einer hohen elektrischen Stromstärke.
• Auf einem anderen technischen Gebiet als dem der Verglasungen für Beförderungsfahrzeuge ist im Dokument US-A-3 299 253 die Verwendung eines geflochtenen Bandes für den Anschluß eines Sammelbandes an die Regelungseinrichtung einer Heizung beschrieben. Darin wird nichts über die Struktur dieses geflochtenen Bandes offenbart.
• Die Erfindung behebt die genannten Nachteile. Sie schlägt eine beheizbare Verbundglasscheibe vor, umfassend eine Zwischenschicht, die wenigstens ein Beheizungsnetz aus feinen Heizwiderstandsmetalldrähten trägt, die sich zwischen zwei Sammelbändern erstrecken, wobei wenigstens eines dieser Sammelbänder vollständig aus einem flachen leitfähigen geflochtenen Band gebildet ist, das aus einer Anzahl von 10 bis 50 Litzen besteht, die alle jeweils mehrere Metalldrähte enthalten, und mit dem geflochtenen Band in seinem geraden Teil, der die Heizwiderstandsdrähte aufnimmt, eine Metallfolie derart verbunden ist, daß die Heizwiderstandsdrähte sandwichartig aufgenommen werden.
• Durch die Verwendung geflochtener Metallbänder des beschriebenen Typs werden für die Sammelbänder direkte Ausgänge möglich. Abgesehen davon, daß man Lötstellen vermeidet, erlaubt die große Flexibilität oder Nachgiebigkeit der geflochtenen Bänder gegebenenfalls die Verwirklichung von Sammelbändern, die kleine Biegeradien aufweisen.
• Ein weiterer Vorteil der Verwendung wenigstens eines geflochtenen Metallbandes, das mit einer Metallfolie verbunden ist, besteht darin, daß zwischen dem Band und den feinen Heizwiderstandsdrähten ein guter elektrischer Kontakt hergestellt wird.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verglasung ist das Sammelband in Form des geflochtenen Bandes verzinnt. Durch die Zinnschicht wird es möglich, den elektrischen Kontakt zwischen dem Sammelband und den Heizwiderstandsmetalldrähten noch zu verbessern. Diese befinden sich, nachdem die Drähte in der Wärme auf der Zwischenschicht aufgebracht worden sind, und/oder nachdem bei der Herstellung der Verbundverglasung der thermische Zyklus durchgeführt worden ist, auf das Sammelband geklebt oder gelötet.
• Ein anderer erfindungsgemäßer Vorteil durch die Verwendung geflochtener Bänder besteht darin, daß der Querschnitt der Sammelbänder vergrößert werden kann, wobei die Nachgiebigkeit ausreichend bleibt. Auf Grund dieses größeren Querschnitts ist es möglich, einen stärkeren elektrischen Strom fließen zu lassen. So kann man auch einen hohen Stromverlust vermeiden, wie er bei der Verwendung von Metallfolien auftreten kann.
• Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verglasung ist das Beheizungsnetz aus vertikal ausgerichteten Heizwiderstandsdrähten gebildet, wobei die Teile der Sammelbänder, welche die Heizwiderstandsdrähte aufnehmen, im wesentlichen horizontal sind. So kann man Beheizungsnetze mit einander sehr nahen Drähten verwirklichen, ohne daß diese die Sicht durch die Verglasung stören, selbst wenn diese sehr geneigt ist, wie das gegenwärtig auf moderne Beförderungsfahrzeuge zutrifft.
• In dieser Struktur weist dann wenigstens das Sammelband in Form des erfindungsgemäßen geflochtenen Bandes im allgemeinen wenigstens eine Krümmung mit kleinem Radius auf.
• Um die elektrischen Heizeigenschaften der Verglasung zu verbessern, wird sie entsprechend einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform mit zwei Beheizungsnetzen versehen, die jeweils wenigstens ein Sammelband enthalten, das aus einem geflochtenen Metallband gebildet ist, und eine Hälfte des zu beheizenden Bereichs bedecken.
• Das erfindungsgemäß als Sammelband verwendete geflochtene Band weist eine sehr abgeflachte Form auf, d.h. seine Breite ist viel größer als seine Dicke. Dabei ist das Verhältnis zwischen diesen beiden Abmessungen Breite zu Dicke im allgemeinen 10 bis 50. Die Breite des geflochtenen Bandes kann etwa 3 bis 10 mm betragen. Um dieses Verhältnis zwischen Breite und Dicke zu erhalten, kann das geflochtene Band gewalzt sein.
• Das erfindungsgemäß verwendete leitfähige geflochtene Band ist aus einer Anzahl von 10 bis 50 und vorzugsweise von 20 bis 40 Litzen gebildet, von denen jede vorteilhafterweise etwa zehn Drähte enthält. Diese beispielsweise aus Kupfer bestehenden Metalldrähte besitzen im allgemeinen einen Durchmesser von 0,05 bis 0,10 Millimeter. Das geflochtene Band kann auf einer Rundflechtmaschine hergestellt werden.
• Die große Nachgiebigkeit des geflochtenen Bandes erlaubt die Verwirklichung kleiner Biegeradien, beispielsweise von Radien, die bis zu einer unteren Grenze gehen können, die man zwischen etwa 5 und 10 mm ansetzen kann, ohne Überdicke, die auf ein Biegen des geflochtenen Bandes zurückzuführen wäre. Wünscht man jedoch Sammelbänder mit noch kleineren Biegeradien herzustellen, ist es möglich, das geflochtene Band um sich selbst zu biegen und beispielsweise durch Hämmern abzuflachen, wobei die Überdicke, die bei der Faltung entsteht, nur etwa 20 bis 30 % der Dicke des nicht gebogenen geflochtenen Bandes ausmacht, während sie mit einer Metallfolie 100 % beträgt.
• Das geflochtene Band kann beim Verlassen der Verglasung beispielsweise mit einer oder mehreren Schichten aus einem wärmeschrumpfbaren Material umhüllt werden. Die Hülle kann unmittelbar in Höhe des Ausgangs eine abgeflachtere Struktur aufweisen, um gegebenenfalls auf einer Länge von einigen Millimetern in das Innere der Verglasung eindringen zu können.
• Das Ausgangsende des geflochtenen Bandes kann mit einem Kabelschuh versehen sein, der den Anschluß an einen der beiden Pole der Spannungsquelle ermöglicht.
• Beide Sammelbänder eines Beheizungsnetzes können als geflochtene Bänder ausgebildet sein. In einer Ausführungsform besteht jedoch nur eines der beiden Sammelbänder aus einem geflochtenen Band. Das ist dann selbstverständlich das Sammelband, für das Nachgiebigkeit am ehesten erforderlich ist. Das andere Sammelband besteht aus einer Metallfolie, beispielsweise einer verzinnten Kupferfolie, oder aus zwei übereinander angeordneten Metallfolien. Eine geeignete Metallfolie weist beispielsweise eine Dicke von etwa 0,03 bis 0,2 mm und eine Breite von etwa 0,4 bis 1 cm auf.
• Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Heizwiderstandsdrähten und dem geflochtenen Band sicherzustellen, wird mit diesem in seinen geraden Teilen eine Metallfolie derart verbunden, daß die Heizwiderstandsdrähte sandwichartig aufgenommen werden.
• Die Erfindung betrifft auch das leitfähige flache geflochtene Band, das in der zuvor beschriebenen beheizbaren Verbundglasscheibe als Sammelband verwendet wird, sowie das mit der wärmeschrumpfbaren Hülle versehene geflochtene Band.
• Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile werden in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen beheizbaren Verbundglasscheibe erläutert, wobei
• - Figur 1 eine erfindungsgemäße beheizbare Verglasung, wobei die Figur 1A eine Teilansicht des Querschnitts der Verglasung ist,
• - Figur 2 eine mit zwei Beheizungsnetzen versehene Ausführungsform und
• - Figur 3 eine Einzelheit der Figur 2
• zeigt.
• In den Figuren 1 und 1A ist eine beheizbare Verbundglasscheibe 1 dargestellt, die gebildet ist aus zwei Glasscheiben 2, 3 und einer Zwischenschicht 4 aus einem Thermoplast, beispielsweise 0,76 mm dickem Polyvinylbutyral, die ein Beheizungsnetz 5 aus feinen Heizwiderstandsdrähten 6 aus Wolfram mit einem Durchmesser von etwa 20 um trägt, die sich wellenförmig in vertikaler Richtung zwischen zwei Sammelbändern 7, 8 erstrecken, wobei die beiden Sammelbänder aus gewalzten geflochtenen Metallbändern bestehen, die aus 30 Litzen zu jeweils 10 Kupferdrähten gebildet sind. Die beiden geflochtenen Bänder verlassen die Verglasung, ohne daß weitere Anschlußelemente vorgesehen wären. Die Enden der beiden geflochtenen Bänder sind mit Kabelschuhen 9 versehen, die ihren Anschluß an eine Spannungsquelle erlauben.
• Die Sammelbänder 7 und 8 weisen Krümmungen 10, 11 mit einem kleinen Radius, beispielsweise von 10 mm, ohne Überdicke auf und sind wie das übrige Beheizungsnetz in die Zwischenschicht 4 eingelagert.
• In der Figur 2 ist eine erfindungsgemäße beheizbare Verbundglasscheibe 12 dargestellt, die hier mit zwei Beheizungsnetzen 13, 14 versehen ist, welche jeweils die Hälfte der zu beheizenden Oberfläche bedecken. Diese beheizbare Verglasung kann als Windschutzscheibe für Motorfahrzeuge verwendet werden. Die beiden Beheizungsnetze mit in bezug auf die Achse 15 der Verglasung symmetrischem Aufbau sind beide mit einem oberen Sammelband 16, 17, das aus einem verzinnten geflochtenen Metallband besteht, das 32 Litzen zu jeweils 10 Drähten enthält, und einem unteren Sammelband 18, 19 ausgestattet, das jeweils aus zwei übereinander angeordneten Metallfolien besteht, welche die Heizwiderstandsdrähte 20 sandwichartig aufnehmen, die sich auch hier wieder in senkrechter Richtung (parallel zur Achse der Verglasung) zwischen den Sammelbändern erstrecken. Die beiden Beheizungsnetze sind auf der Zwischenschicht 21 aus Polyvinylbutyral aufgebracht.
• Die Heizwiderstandsdrähte 20 aus Wolfram mit einem Durchmesser von etwa 20 um sind um ihre vertikale Richtung gewellt. Der Abstand zwischen den Drähten beträgt etwa 1,5 bis 3 mm.
• Wie in der Figur 2 dargestellt, weisen die beiden oberen Sammelbänder 16, 17 in den seitlichen oberen Ecken der Beheizungsnetze Krümmungen 22 mit sehr kleinem Radius auf, die hier durch teilweises Biegen der geflochtenen Bänder um sich selbst erhalten worden sind, wobei die erzeugte Überdicke nur etwa 20 bis 30 % der Dicke des nicht gebogenen geflochtenen Bandes beträgt.
• Die oberen Sammelbänder verlassen die Verglasung direkt. In Höhe des Ausgangs sind sie mit einem wärmeschrumpfbaren Material 23 umhüllt. Sie enden in einem flachen Kabelschuh 24, der für den Anschluß an die Spannungsquelle vorgesehen ist.
• Um den elektrischen Kontakt zwischen den oberen Sammelbändern und den Heizwiderstandsdrähten besser sicherzustellen, sind die im wesentlichen geraden Teile dieser Bänder, auf denen die Heizwiderstandsdrähte münden, mit Metallfolien 25, 26 bedeckt, die dadurch mit den geflochtenen Metallbändern, mit denen sie verbunden sind, die Drähte sandwichartig aufnehmen.
• Die beiden von den unteren Sammelbändern 18, 19 abgehenden Ausgänge bestehen aus auf diese Bänder gelöteten Metallplättchen 27, 28.
• Vorteilhafterweise können die Sammelbänder vor Blicken von außerhalb der Verglasung verdeckt werden, beispielsweise indem man auf der Verglasung eine schwarze oder farbige opake Umrandung 29 vorsieht. Diese Umrandung kann auf der Innenseite 30 der Außenglasscheibe 31 der Verglasung aufgebracht werden. Sie kann aus einer Schicht aus einer schwarzen Grundierung gebildet sein, beispielsweise einer Grundierung des Typs derjenigen, die für die Behandlung von Verglasungen vor dem Aufbringen des Klebebandes bekannt sind und verwendet werden, das üblicherweise beim Einbau der Verglasungen in die Karosserieöffnungen eingesetzt wird.
• Die in der Figur 2 dargestellte Verglasung weist noch auf der Seite 33 der Innenglasscheibe 34, die zur Fahrgastzelle des Fahrzeugs zeigen soll, ein Umfangsemailband 32 auf.
• In der Figur 3 ist in teilweise aufgebrochener Ansicht eine Einzelheit der Verglasung 12 und insbesondere der Ausgang eines geflochtenen Bandes 17 dargestellt. Das geflochtene Band 17 ist in die Polyvinylbutyral-Zwischenschicht 21 zwischen den beiden Glasscheiben 31, 34 eingelagert, von denen in der Figur ein Teil entfernt worden ist, um das geflochtene Band besser zeigen zu können. Die Hülle 23, mit welcher das geflochtene Band außerhalb der Verglasung versehen ist, weist in Höhe des Ausgangs ein abgeflachteres Ende 35 auf (oder bildet eine Umhüllung mit kleinerem Querschnitt), was es gegebenenfalls ermöglicht, sie auf einer geringen Länge in die Zwischenschicht eindringen zu lassen, wodurch eine bessere elektrische Isolierung des geflochtenen Bandes und eine bessere mechanische Scherfestigkeit sichergestellt wird.

Claims (8)

1. Beheizbare Verbundglasscheibe (1, 12), insbesondere für Beförderungsfahrzeuge, umfassend eine Zwischenschicht (4, 21), die wenigstens ein Beheizungsnetz (5, 13, 14) aus feinen Heizwiderstandsmetalldrähten (6, 20) trägt, die sich zwischen zwei Sammelbändern (7, 8; 16, 17, 18, 19) erstrekken, wobei wenigstens eines (7, 8; 16, 17) dieser Sammelbänder (7, 8; 16, 17, 18, 19) vollständig aus einem flachen leitfähigen geflochtenen Band gebildet ist, das aus mehreren Litzen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das geflochtene Band aus einer Anzahl von 10 bis 50 Litzen besteht, wobei jede davon mehrere Metalldrähte enthält, und daß es in seinem geraden Teil, der die Heizwiderstandsdrähte aufnimmt, mit einer Metallfolie (25, 26) derart verbunden ist, dar die Heizwiderstandsdrähte sandwichartig aufgenommen werden.

2. Beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Litze etwa 10 Metalldrähte enthält.

3. Beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige geflochtene Band verzinnt ist und seine Metalldrähte aus Kupfer bestehen.

4. Beheizbare Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Sammelbänder (7, 8; 16, 17, 18, 19), welcher die Heizwiderstandsdrähte (6; 20) aufnimmt, im wesentlichen horizontal angeordnet ist und die Heizwiderstandsdrähte, die sich zwischen den Sammelbändern erstrecken, vertikal ausgerichtet sind.

5. Beheizbare Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Beheizungsnetze (13, 14) umfaßt, wobei jedes davon wenigstens ein aus einem leitfähigen geflochtenen Band gebildetes Sammelband (16, 17) enthält und eine Hälfte des zu beheizenden Bereichs bedeckt.

6. Beheizbare Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Breite zu Dicke des leitfähigen geflochtenen Bandes 10 bis 50 beträgt.

7. Beheizbare Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Glasscheibe verlassende Teil des geflochtenen Bandes mit einer wärmeschrumpfbaren Hülle (23) versehen ist.

8. Beheizbare Verbundglasscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (35) der wärmeschrumpfbaren Hülle (23) am Ausgang aus der Glasscheibe dünner wird.