DE102005054611B4

DE102005054611B4 - Verfahren zur Herstellung mäanderförmiger Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern

Info

Publication number: DE102005054611B4
Application number: DE102005054611A
Authority: DE
Inventors: Marten Gajda; Tobias Müller; Rolf Winkler
Original assignee: CREAVAC CREATIVE VAKUUMBESCHIC; CREAVAC CREATIVE VAKUUMBESCHICHTUNG GmbH
Current assignee: CREAVAC CREATIVE VAKUUMBESCHIC; CREAVAC CREATIVE VAKUUMBESCHICHTUNG GmbH
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: DE102005054611A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung mäanderförmig angeordneter Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten ersten Bereichen in einer Z-Form über eine erste Schablone (2) und dass eine zweite Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten zweiten Bereichen in einer gegenüber der ersten Schablone (2) gespiegelten Z-Form mit einer zweiten Schablone (3) so aufgebracht werden, dass abwechselnd die mittleren Bereiche der Z-Form beabstandet nebeneinander angeordnet sind und die zueinander weisenden Schenkel der Z-Form und der gespiegelten Z-Form sich überlappen.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung mäanderförmiger Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern, die Verwendung von Schablonen zur Herstellung mäanderförmiger Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern und Schablonen zur Herstellung mäanderförmig angeordneter Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern.
Mäanderförmig angeordnete Schichten werden insbesondere vorteilhafterweise als Heizelemente auf Substrate aufgebracht. Eine Anwendung sind dabei unter anderem beheizbare Spiegel. Bekannte beheizbare Spiegel besitzen auf ihrer Rückseite dazu wenigstens ein Heizelement.
Durch die Druckschrift DE 81 25 452 U1 (Beheizbarer Rückblickspiegel) ist ein beheizbarer Rückblickspiegel bekannt, der ein Wärmeverteilerblech und PTC-Widerstandsheizkörper auf der Rückseite besitzt. Das Wärmeverteilerblech ist eine Kupferfolie, auf der die Widerstandsheizkörper und Kontaktsteckfahnen aufgelötet sind. Die Befestigung des Wärmeverteilerbleches auf dem Spiegelglas erfolgt über einen Kleber. Das Aufbringen der Kupferfolie und nachfolgend der Widerstandsheizkörper und der Kontaktsteckfahnen ist sehr aufwändig. Besonders an den Kleber werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Temperaturbelastung und der mechanischen Festigkeit gestellt. Die Kupferoberfläche muss weiterhin mit einer Schutzschicht versehen werden.
Eine Spiegelheizung mit mehreren Schichten ist durch die Druckschrift DE 197 11 522 A1 (Widerstands-Heizvorrichtung für flächige Objekte, insbesondere für Spiegel) bekannt. Es wird ein Mehrschichtaufbau beschrieben, wobei die isolierenden Schichten durch doppelseitige Kleberbänder realisiert sind. Das flächige Aufbringen dieser Schichten ist dadurch sehr aufwändig. Die erzielbaren Temperaturen sind durch die Verwendung von Kleberbändern sehr eingeschränkt.
Die Druckschrift DE 195 05 206 C2 (Elektrodenanordnung für eine elektrische Flächenheizung, insbesondere Spiegelheizung) beinhaltet eine Elektrodenanordnung mit zwei Hauptelektroden und mehreren Teilelektroden, wobei die Flächenheizung eine die Elektrodenanordnung kontaktgebend überdeckende Heizpastenschicht ist. Zur Realisierung dieser Flächenheizung muss neben den Elektroden auch die Heizpastenschicht auf den Elektroden aufgebracht werden.
Durch die Druckschrift JP 56-051571 A ist ein Verfahren zur Herstellung nebeneinander, beabstandet angeordneter Schichten auf Substraten bekannt. Die dabei gezeigten Schablonen eignen sich zur Realisierung langgestreckter bahnenförmiger Schichten auf einem Substrat, die für eine Heizung eines Spiegelglases nicht vorgesehen sind.
Metallmasken sind durch die Druckschrift JP 60-174874 A bekannt. Diese bestehen dabei aus ferromagnetischen oder magnetischen Stoffen. Die Masken zeichnen sich durch die Möglichkeit der Regeneration aus.
Der in den Patentansprüchen 1, 3 und 4 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mäanderförmige Widerstandsschichten für beheizbare Spiegelgläser einfach und ökonomisch günstig herzustellen.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1, 3 und 4 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die mäanderförmigen Widerstandsschichten von beheizbaren Spiegelgläser zeichnen sich insbesondere durch ihre einfache Realisierung bei gleichzeitig ökonomisch günstiger Herstellung aus.
Dazu werden eine erste Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten ersten Bereichen in einer Z-Form über eine erste Schablone und eine zweite Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten zweiten Bereichen in einer gegenüber der ersten Schablone gespiegelten Z-Form mit einer zweiten Schablone so aufgebracht, dass abwechselnd die mittleren Bereiche der Z-Form beabstandet nebeneinander angeordnet sind und die zueinander weisenden Schenkel der Z-Form und der gespiegelten Z-Form sich überlappen.
Damit befindet sich auf der Rückseite des Spiegelglases wenigstens bereichsweise mindestens eine aufgedampfte Schicht eines elektrisch leitfähigen Materials als elektrisches Widerstandsheizelement in einer Mäanderform.
Diese Mäanderform ist abwechselnd aus Bereichen einer Z-Form und einer dazu gespiegelten Z-Form ausgebildet. Dazu werden vorteilhafterweise in sich stabile Schablonen verwendet. Eine Schablone besitzt Öffnungen in der Z-Form, während die zweite Schablone Öffnungen der gespiegelten Z-Form aufweist. Dabei sind mit dem Randbereich der Schablonen verbundene Stege vorhanden, so dass Zungen vermieden werden.
Für das Beschichten wird vorteilhafterweise das bekannte Verfahren des Bedampfens als ein Vakuumbeschichtungsverfahren aus der Gasphase genutzt. Der Bedampfungsvorgang besteht im Wesentlichen aus der Verdampfung des Materials durch dessen Erhitzen, dem Transport der Dampfteilchen von dem Verdampfer zum Spiegelglas als Substrat und der Kondensation der Dampfteilchen auf dem Spiegelglas ohne merklichen Restgaseinbau. Das Bedampfen zeichnet sich dabei durch eine hohe Produktivität und eine geringe thermische Belastung des Substrates aus. Das Erhitzen des Materials erfolgt bekannterweise durch eine induktive Erwärmung als indirektes Beheizen mit einem tiegelförmigen Heizer oder durch eine Widerstandsheizung als direkte oder indirekte Heizung des Materials mit Draht-, Band-, Stab- oder Blockheizer oder tiegelförmigen Heizer.
Zur Erhöhung der Schichtdicke der aufgedampften Schicht können mehrere Verdampfer in einer evakuierbaren Bearbeitungskammer platziert werden und/oder der Vorgang des Bedampfens erfolgt mehrmals, wobei die Flächengeometrie nicht geändert wird. Die als aufgedampfte Schicht bezeichnete Schicht kann damit zur Erhöhung der Schichtdicke durch einmaliges oder mehrmaliges Bedampfen erzeugt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Vorteilhafterweise können nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 auch mehrere derartige Mäanderformen auf der Rückseite des Spiegelglases aufgebracht werden. Die dafür notwendigen Schablonen besitzen wiederum nur Stege, die miteinander und mit dem Randbereich der Schablone verbunden sind, wobei wiederum einzeln stehende Zungen nicht notwendig sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 Schablonen für Widerstandsheizelemente in einer Mäanderform einzeln und übereinander angeordnet,
2 ein beheizbares Spiegelglas mit einem elektrischen Widerstandsheizelement in einer Seitenansicht im Schnitt und
3 ein beheizbares Spiegelglas mit einem elektrischen Widerstandsheizelement in einer Seitenansicht im Schnitt.
Zur Herstellung von mäanderförmigen Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern 1 werden auf der Oberfläche der Rückseite des Spiegelglases 1 eine erste Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten ersten Bereichen in einer Z-Form über eine erste Schablone 2 und eine zweite Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten zweiten Bereichen in einer gespiegelten Z-Form über eine zweite Schablone 3 in zwei Reihen so aufgedampft, dass abwechselnd die mittleren Bereiche der Z-Form beabstandet nebeneinander angeordnet sind und die zueinander weisenden Schenkel der Z-Form und der gespiegelten Z-Form sich überlappen und damit eine zusammenhängende Mäanderform vorhanden ist.
Dazu weisen die erste Schablone 2 mehrere beabstandet angeordnete erste Öffnungen in einer Z-Form und die zweite Schablone 3 mehrere beabstandet angeordnete Öffnungen in einer gegenüber den Öffnungen der ersten Schablone 2 gespiegelten Z-Form auf. Die zueinander weisenden Schenkel der Z-Form und der gespiegelten Z-Form überlappen sich dabei.
Die äußeren mittleren Bereiche sind auf der einen Seite Anschlussflächen zur Platzierung von Anschlussstücken und überlappen sich auf der anderen Seite, so dass die beiden Reihen der Mäanderformen eine U-Form sind.
Die 1 zeigt die zwei Schablonen 2, 3 für die Widerstandsheizelemente in einer Mäanderform einzeln und übereinander angeordnet.
Die aufgedampften mäanderförmigen Widerstandsschichten 4 sind in einer ersten Ausführungsform gleichzeitig lötfähig, so dass zwei Anschlussstücke durch Löten befestigt und elektrisch leitend mit den aufgedampften Schichten 4 verbunden werden können. Die Anschlussstücke sind flache Anschlussstücke 5 (Darstellung in der 2), auf die jeweils eine Steckhülse aufgeschoben werden kann, so dass ein Paarungssystem vorhanden ist. Die aufgedampften Schichten 4 bestehen aus Zinn.
In einer zweiten Ausführungsform bestehen die aufgedampften Schichten 4 aus Nickel/Chrom als mäanderförmig angeordnetes Widerstandsheizelement. Auf diesen aufgedampften Schichten 4 befindet sich auf den Endenbereichen der Mäanderform eine weitere aufgedampfte elektrisch leitfähige und lötfähige Schicht 6 aus Zinn. Auf dieser Schicht 6 jedes Bereiches ist ein Anschlussstück als flaches Anschlussstück 5 aufgelötet (Darstellung in der 3).
Für eine ausreichende Schichtdicke können diese Schichten auch durch jeweilig mehrmaliges Beschichten nacheinander mit einem Verdampfer oder mehreren Verdampfern in einer evakuierbaren Bearbeitungskammer hergestellt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung mäanderförmig angeordneter Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten ersten Bereichen in einer Z-Form über eine erste Schablone (2) und dass eine zweite Schicht aus mehreren beabstandet angeordneten zweiten Bereichen in einer gegenüber der ersten Schablone (2) gespiegelten Z-Form mit einer zweiten Schablone (3) so aufgebracht werden, dass abwechselnd die mittleren Bereiche der Z-Form beabstandet nebeneinander angeordnet sind und die zueinander weisenden Schenkel der Z-Form und der gespiegelten Z-Form sich überlappen.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Mäanderformen gebildet aus der ersten Z-förmigen Schicht über eine erste Schablone (2) und der zweiten gespiegelten Z-förmigen Schicht über eine zweite Schablone (3) nebeneinander auf der Rückseite des Spiegelglases (1) aufgebracht werden, wobei äußere mittlere Bereiche sich überlappen, so dass zwei benachbarte Mäanderformen eine U-Form sind.
Verwendung von Schablonen zur Herstellung mäanderförmig angeordneter Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen einer ersten Schicht eine erste Schablone (2) mit mehreren beabstandet angeordneten ersten Bereichen in einer Z-Form und dass zum Aufbringen einer zweiten Schicht eine zweite Schablone (3) aus mehreren beabstandet angeordneten zweiten Bereichen in einer gegenüber der ersten Schablone (2) gespiegelten Z-Form so verwendet werden, dass abwechselnd die mittleren Bereiche der Z-Form beabstandet nebeneinander angeordnet sind und die zueinander weisenden Schenkel der Z-Form und der gespiegelten Z-Form sich überlappen.
Schablonen zur Herstellung mäanderförmig angeordneter Widerstandsschichten von elektrisch beheizbaren Spiegelgläsern, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schablone (2) mehrere beabstandet angeordnete Öffnungen in einer Z-Form und dass eine zweite Schablone (3) mehrere beabstandet angeordnete Öffnungen in einer gegenüber der ersten Schablone (2) gespiegelten Z-Form so aufweisen, dass die zueinander weisenden Schenkel der Z-Form und der gespiegelten Z-Form sich überlappen.