DE1917080C3 - Verfahren zum Herstellen von elektrisch heizbaren Verbundglasscheiben und dabei verwendetes Heizelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von elektrisch heizbaren Verbundgfasscheiben, sowie ein Heizelement zur Verwendung bei Ausführung die-

ses Verfahrens, bei welchem zwei einzelne Glasscheiben mit Hilfe einer Kunststoff-Zwischenschichi und unter Einbettung von elektrischen Heizdrähten nach einer bestimmten Ordnung fest miteinander verbunden werden.

Die Herstellung von Verbundglas, insbesondere Verbundsicherheitsglas, ist bekannt. Bei diesen Verbundglasscheiben sind die einzelnen Glasscheiben durch eine Kunststoff-Zwischenschicht fest miteinander verbunden. Dabei ist es auch bekannt, in diese Zwischen-

schicht profilierte Verstärkungselemente, wie Bänder, Fäden, Drähte od.dgl., aus Kunststoffen einzubetten. wobei die eingebetteten Elemente entweder zur Veibesserung der Festigkeitseigenschaften oder zu dekorativen Zwecken dienen. Um eine gute Haftung dieser Elemente in der Kunststoff-Zwischenschicht zu erreichen, ist es dabei bekannt, die Elemente in eine Polyvi nyl-Butyral-Lösung einzutauchen, bevor sie in die Kunststoff-Zwischenschicht eingebettet werden (vgl. deutsche Gebrauchsmusterschrift 17 26 537).

Aus ähnlichen Gründen ist es bekannt, zwischen die beiden Glasscheiben von Verbundglasscheiben od. dgl. eine Kunststoff-Zwischenschicht einzubringen, in welche Fasern, z. B. Glasfasern od. dgl. eingebettet sind. Hierzu wird von einem aus Glasfasern gebildeten FiI/ ausgegangen, der unter Verwendung des Kunststoffs als Bindemittel fest haftend mit den beiden Glasscheiben verbunden wird. Auf diese Weise erhält man einen bei Bruch nicht splitternden Verbundkörper für verschiedenartige Verwendungszwecke.

Es sind weiterhin Verbundglasschciben bekannt, die elektrisch heizbar sind. Hierzu sind zwischen die beiden einzelnen Glasscheiben mit Hilfe der Kunststoff-Zwischenschicht nach einer vorbestimmten Ordnung verteilte elektrische Heizdrähte eingebeuet. Bei der Herstellung solcher heizbarer Verbundglasscheiben hat man die Kunststoff-Zwischenschicht aus zwei Folien aus thermoplastischem Material, z. B. aus Polyvinylbutyral in einer Dicke von jeweils 0,38 mm hergestellt und die Heizdrähte zwischen die beiden Folien eingebettet.

In einem anderen bekannten Fall hat man die elektrischen Heizdrähte in die Oberfläche der Kunststoff-Zwischenschicht eingebettet. Die zum Einbetten der Heizdrähte dienende Kunststoffschicht diente zugleich als glaskleber zum festen Verbinden der beiden einzelnen Glasscheiben.

Die Praxis hat gezeigt, daß sich bei dieser bekannten Ausführung die elektrischen Heizdrähte leicht von der Kunststoff-Zwischenschicht lösen, und zwar auf Grund der Unterschiede der physikalischen Eigenschaften der Kunststoffschicht und der Heizdrähte. Durch das Lösen der Heizdrähte können sich diese verschieben, so daß ihre anfängliche Ausrichtung und Verteilung nicht mehr gewährleistet bleibt. Auch das Anschließen der elektrischen Zuleitungsdrähte an die Heizdrähte durch Löten, Schweißen od. dgl. führt bei den bekannten Ausbildungen zu Schwierigkeiten. Dazu muß ein Teil der Kunststoff-Zwischenschicht entfernt werden, um die Heizdrähte freizulegen, was ebenfalls die Gefahr in sich

bringt, daß sich die Heizdrähte verschieben. Es hat sich weiterhin der Nachteil ergeben, daß dann, wenn die Heizdrähte nur in eng begrenzten Feldern der Verbundglasscheibe vorgesehen sind, sich eine optische Störung an der Stelle der Verbundglasscheibe ergibt, an der die Kunststoff-Zwischenschicht, welche die Heizelemente aufweist, an denjenigen Bereich der Kunststoff-Zwischenschicht angrenzi, in de-τι die Heizdrähte nicht vorgesehen sind.

Be? der Herstellung solcher heizbarer Verbundglasscheiben ist man zunächst von einer Tafel aus dem Material ausgegangen, welches die Kunststoff-Zwischenschicht zwischen den einzelnen Glasscheiben bilden soll. Diese Kunststofftafel hat man zunächst auf die eine Glasscheibe aufgebracht. Darauf wurden die Heizdrähte auf der Kunststofftafel angeordnet, worauf man entweder eine zweite Kunststofftafei auf die Drähte auflegte oder eine Lösung aus dem gleichen Kunststoffmaterial vorsah, bevor die zweite Glasscheibe aufgelegt und die einzelnen Elemente der aufgebauten Einheit durch Zusammenpressen miteinander verbunden wurden. Es ist aber auch bekannt, die elektrischen Heizdrähte unmittelbar auf die Oberfläche atr einen Glasscheibe aufzubringen und nach λυί$ρΓαηεη einer Lösung aus dem Material für die Kuriststoff-Zwischenschicht die andere Glasscheibe aufzulegen und mn der ersten Glasscheibe zu vereinigen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Ar. so weiterzubilden, daß die beschriebenen Nachteile vermieden werden, eine feste Verbindung zwischen den Heizdrahten und der Kunststoff-Zwischenschicht ebenso wie die Erhaltung der Lage und Anordnung der einzelnen Drähte gewährleistet ist, optische Störungen weitgehend vermieden werden können, und bei dem ein Heizelement aus den Heizdrähten als Zwischenprodukt auf Vorrat hergestellt werden kann und bei Bedarf jederieit zur Verfugung steht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst ein Heizelement hergestellt wird, indem man einen dünnen Überzug eines Glasbinders auf eine Seite eines Films aus einem Material aufbringt, das mit dem Glasbinder nicht verklebt und die Heizdrähte dann auf den Überzug aufbringt, und daß man schließlich zur Herstellung des Verbundes das so hergestellte, •us dem die Heizdrähte tragenden Überzug bestehende Heizelement von dem Film abtrennt und zwischen die Glasscheiben einbringt, die dann miteinander mit Hilfe der Kunststoff-Zwischenschicht verbunden werden. Dabei kann der Überzug aus dem gleichen Material wie die Kunststoff-Zwischenschicht sein.

Ein wesentlicher Vorteil dieses neuen Verfahrens besteht darin, daß das Heizelement als Zwischenprodukt gefertigt und beliebig aufbewahrt werden kann und jederzeit bei der Herstellung von Verbundglasscheiben tür Verwendung zur Verfügung steht. Die Herstellung kt außerordentlich einfach, und es wird zuverlässig gewährleistet, daß sich bei der Lagerhaltung des Zwischenprodukts die Drähte nicht verschieben oder lösen Auch ein Beschädigen dieser Drähte ist nicht zu befürchten, da das Heizelement von einem leicht lösbaren Film getragen wird oder sogar vorteilhafterweise zwischen zwei solchen Filmen eingebettet ist, die zugleich dazu dienen können, nach dem Aufbringen des Überzugs die Drähte und den Überzug zusammenzupressen.

Zum Ausführen des Verfahrens sieht die Erfindung ein Heizelement vor, welches aus in vorbestimmter Ordnung verteilten elektrischen Heizdrähten besteht, die mittels einer Kunststoff-Zwischenschicht zwischen die einzelnen Scheiben der Verbundglasscheibe einlegbar sind. Gemäß der Erfindung wird dieses Heizelement dadurch weitergebildet, daß die Heizdrähte auf einer gegenüber dem Durchmesser der Drähte dünnen Schicht eines Glasbinders fest angeordnet sind, die als leicht lösbarer Überzug auf einen Film aus einem Material vorgesehen ist, das mit dem Glasbinder nicht verklebt. Die Heizdrähte können dabei von einer zweiten

ίο entsprechenden Überzugsschicht abgedeckt sein. Zweckmäßigerweise ist das Heizelement zwischen zwei Filmen aus einem mit dem Glasbinder nicht verklebenden Material leicht lösbar angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Heizelement gemäß der Erfindung,

Fi g. 2 in ähnlicher Darstellung wie F i g. 1 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines solchen Heizelements.

F i g. j bis 5 in verschiedenen Ausführungsformen Heizelemente in eingebautem Zustand zwischen zu ei zu einer Verbundscheibe verbundene Glasscheiben.

F i g. b eine Verbundglasschcbe mit Heizdrähten in bisher üblicher Ausführungsform und

F 1 g. 7 eine Verbundglasscheibe, die gemäß der Erfindung hergestellt ist.

Bei dem Ausführuiigsbeispiel nach F i g. 1 ist eine lagerfähige Baueinheit 5 vorgesehen, welche aus einem Heizelement 6 und zwei Filmen 1, Γ aus Polyäthylen besteht. Das Heizelement 6 umfaßt mehrere in bestimmter Ordnung verteilte gerade oder wellenförmige elektrische I leizdrähte 4, die in entsprechenden gegenzeitigen Abständen parallel zueinander verlaufen. Die Heizdrähte können aus einer Nicke!· oder Chromlegierung, vorzugsweise jedoch aus Wolfram bestehen und können einen Durchmesser zwischen 0,01 und 0,03 mm aufweisen. Diese Drähte sind zwischen zwei dünnen Schichten 3, 3' aus Polyvinylbutyral eingeschlossen. Dieses Material ist als Glasbinder oder als Zwischenschicht zwischen zwei Glasscheiben einer Verbundglasscheibe bekannt.

Das Heizelement 6 gemäß F i g. 1 ist in der Weise hergestellt, daß man zunächst eine Lösung aus Polyvinylbutyral und Methanol herstellt und diese Lösung in Form eines Überzugs in dünner Schicht auf die entsprechenden Oberflächen 2, 2' der beiden Polyälhylenfilme 1, Γ aufbringt. Die Dicke der Überzüge ist, verglichen mit der Dicke der Drähte 4, gering und beträgt im dargestellten Beispiel etwa 5 Mikron. Man läßt die aufgebrachten Überzüge trocknen, worauf die Heizdrähle 4 in der gewünschten Anordnung auf die Überzüge 3, 3' aufgebracht werden. Über die aufgebrachten Drähte wird der zweite Polväthylenfilm, dessen Oberfläche einen getrockneten Überzug aus Polyvinylbutyral trägt, aufgelegt, so daß die Heizdrähte 4 zwischen den Überzügen 3, 3' eingeschlossen sind. Die so aufgebaute Einheit läßt man dann durch zwei Preßroilen hindurchlaufen. Durch den dabei aufgebrachten Druck werden die Überzüge 3, 3' unter Einschluß der Heizdrähte 4 und unter wenigstens bereichsweiser Anformung an den Umfang der Drähte miteinander unter Bildung des Heizelements 6 vereinigt. Die beiden äußeren Polyäthylenfilme 1 und Γ bilden eine Einbettung für das Heizelement, so daß dieses ohne die Gefahr einer Beschädigung oder Verletzung leicht gehandhabt und auf Lager genommen werden kann. Sobald das Heizelement 6 be-

nötigt wird, wird zunächst der eine Polyäthylenfilm 1' von dem Heizelement 6 abgezogen. Der verbleibende Teil 1 wird dann so auf eine Glastafel T (vgl. F i g. 3 bis 7) aufgebracht, daß das freiliegende Heizelement 6 in Berührung mit der Glasoberfläche gelangt. Daraufhin wird der zweite Polyäthylenfürn 1 von dem Heizelement abgezogen, so daß nur das Heizelement auf der Glastafel T verbleibt. Danach bringt man gemäß F i g. 3 eine Zwischenschicht 8 aus Polyvinylbutyral auf die Oberseite des Heizelements 6 auf und legt darauf eine zweite Glasscheibe 7. Die erhaltene Anordnung wird dann in üblicher Weise weiterbehandelt, bis die beiden Glasscheiben 7, T mit Hilfe der Zwischenschicht 8 und mit dem eingebetteten Heizelement 6 zu einer Verbundscheibe fest miteinander verbunden sind.

Das in F i g. 1 gezeigte Heizelement kann auch in der aus F i g. 4 ersichtlichen Weise verwendet werden. Bei dieser wird auf die Glastafel T zunächst eine Zwischenschicht 8 aus Polyvinylbutyral aufgebracht, bevor in der zuvor beschriebenen Weise das Heizelement 6 mit Hilfe des Polyäthylenfilms 1 aufgelegt wird. Im übrigen ist die Herstellung der Verbundglasscheibe nach F i g. 4 gleich wie die Herstellung der Scheibe nach F i g. 3.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte lagerfähige Baueinheit. Diese besteht aus einem Polyäthylenfilm Γ, der mit einem Überzug 3 aus Polyvinylbutyral versehen ist. Auf diesen sind die Heizdrähte 4 aufgelegt. Der zweite Polyäthylenfilm 1 ist jedoch mit keinem Überzug versehen, sondern ist bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 direkt auf die Heizdrähte 4 aufgebracht. Da die Filme 1 und Γ aus einem Material bestehen, das sich leicht von dem Überzugsmaterial löst, läßt sich dann, wenn das Heizelement 6' nach F i g. 2 verwendet werden soll, auch bei diesem Ausführungsbeispie! zunächst der Polyäthylenfilm 1' und nach Aufbringen des Heizelements 6' auf die Glasscheibe auch der Film 1 ohne weiteres abziehen.

In jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele ist der oder jeder Überzug 3.3' nicht dicker als etwa fünf Mikron. Wenn das Heizelement auf eine Glasscheibe aufgebracht worden ist und die elektrischen Zuleitungsdrähte angebracht werden müssen, ist dies außerordentlich einfach, da man die Leiter lediglich an den Anschlußstellen festzuklemmen und danach entsprechend zu erwärmen braucht. Durch die dabei entwickelte Wärme läßt sich der Anschlußdraht mit den Heizdräh-,ten durch die Überzugsschicht hindurch ohne Störung zuverlässig vereinigen.

Das Heizelement läßt sich auch dort mit Vorteil ver wenden, wo die Heizdrähte nur begrenzte Bereiche einer Verbundglasscheibe einnehmen sollen. Bei einer üblichen Verbundglasscheibe mit Heizdrahtanordnung ist gemäß Fig.6 eine Kunststoff-Zwischenschicht 9 vorgesehen, in die die Heizdrähte fest eingebettet sind. Dies gilt für den Bereich, den die Heizdrähte einnehmen sollen. In den übrigen Bereichen ist eine Kunststoff-Zwischenschicht 8 vorgesehen, welche im wesentlichen die gleiche Dicke wie die Zwischenschicht 9 aufweist, ohne daß in der Schicht 8 jedoch Heizdrähte eingebettet sind. An der Grenzstelle 10 zwischen diesen beiden Schichten tritt leicht eine optische Verzerrung auf, die sich bei vielen Verwendungszwecken störend bemerkbar macht. Mit einem Heizelement 6 gemäß der Erfindung lassen sich diese Schwierigkeiten zuverlässig

ίο vermeiden. Dies beruht darauf, daß die Überzüge eine Dicke aufweisen, die klein gegenüber der Dicke der Drähte ist, wobei sich die Überzüge eng an die Drähte anschmiegen. Das Heizelement 6 weist daher auch gegenüber der üblichen Dicke der Kunststoff-Zwischenschicht 8, mit der die beiden Glasscheiben 7, T gemäß F i g. 7 miteinander verbunden sind, eine außerordentlich geringe Dicke auf. Die Zwischenschicht 8 kann daher ohne Grenzfläche, wie die Grenzfläche 10 in F i g. 6, durchgehend zwischen die Glasscheiben eingebracht werden und zwar unabhängig davon, ob es sich um Bereiche mit Heizelement 6 oder um Bereiche ohne ein solches Heizelement handelt. Die Dicke der Zwischenschicht 8 beträgt ein mehrfaches, häufig das Zehnfache der Dicke des Heizelements 6. Die Dicke des Heizelements 6 ist daher gegenüber der Dicke der Zwischenschicht 8 für alle praktischen Fragen vernachlässigbar klein. Eine gemäß F i g. 7 hergestellte Verbundglasscheibe ist daher trotz Anordnung des Heizelements an nur begrenzten Bereichen der Verbundglasscheibe frei von optischen Verzerrungen.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, daß gemäß der Erfindung ein auf Lager nehmbares Heizelement als Zwischenprodukt hergestellt werden kann, daß dieses Zwischenprodukt bereits auf seine Zuverlässigkeit und Brauchbarkeit überprüft und, wenn notwendig, ausgeschieden werden kann, bevor das Heizelement auf eine Glasscheibe aufgebracht wird, und bevor das Heizelement mit der Kunststoff-Zwischenschicht in Berührung gelangt, die als Glasbinder zwischen den Glasscheiben dient. Das Heizelement ist zwischen den beiden Filmen aus Polyäthylen zuverlässig und für lange Lagerzeiten sicher aufgehoben. Irgendwelche Spannungen auf Grund von Schrumpfungen od. dgl. zwischen den dünnen Überzugsschichten und den dagegen relativ dicken Drähten tritt nicht auf.

Soll das Heizelement unmittelbar nach seiner Herstellung verwendet werden, so wird ein zweiter Polyäthylenfilm zur Abdeckung der freiliegenden Seite des Heizelements nicht benötigt. Vielmehr kann das Heizelement nach Aufbringen auf den einen Polyäthylenfilm mit dessen Hilfe unverzüglich auf die Oberfläche einer Glasscheibe bzw. auf die Oberfläche einer zuvor auf die Glasscheibe aufgebrachten Zwischenschicht 8 bzw. 8' aufgebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von elektrisch heizbaren Verbundglasscheiben, bei dem zwei einzelne Glasscheiben mit Hilfe einer Kunststoff-Zwischenschicht und unter Einbettung von elektrischen Heizdrähten nach einer bestimmten Ordnung fest miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Heizelement hergestellt wird, indem man einen dünnen Übe^rzug eines Glasbinders auf eine Seite eines Films aus einem Material aufbringt, das mit dem Glasbinder nicht verklebt und die Heizdrähte dann auf den Überzug aufbringt; daß man zur Herstellung des Verbundes das so hergestellt;, aus dem die Heizdrähte tragenden Überzug bestehende Heizelement von dem Film abzieht und zwischen die Glasscheiben einbringt, die dann miteinander mit Hilfe der Kunststoff-Zwischenschicht verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus dem gleichen Material wie die Kunststoff-Zwischenschicht hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der Heizdrähte auf den Überzug auf die Heizdrähte ein weiterer Film aus einem Material aufgebracht wird, das mit dem Glasbinder nicht verklebt, und daß die Heizdrähte mit dem Überzug durch Zusammenpressen der beiden Filme in innige Verbindung gebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Heizdrähte vor ihrem Abdekken mit dem zweiten Film ein weiterer dünner Überzug aus Glasbinder aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Glatbinder-Überzug vor dem Aufbringen der Drähte bzw. vor dem Aufbringen des zweiten Films getrocknet wird.

6. Verfahren nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus Polyvinylbutyral hergestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Film aus Polyäthylen hergestellt wird.

8. Heizelement zur Verwendung bei der Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus in vorbestimmter Ordnung verteilten elektrischen Heizdrähten, die mittels einer Kunststoff-Zwischenschicht zwischen den einzelnen Glasscheiben der Verbundscheibe einbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizdrähte (4) auf einer im Vergleich zum Durchmesser der Drähte dünnen Schicht (3) eines Glasbinders (3) fest angeordnet sind, welche Schicht leicht lösbar als überzug auf einen Film (V) aus einem Material aufgebracht ist, das mit dem Glasbinder nicht verklebt.

9. Heizelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizdrähte (4) von einer zweiten entsprechenden Überzugsschicht (3') abgedeckt sind.

10. Heizelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement zwischen zwei Filmen (1, 1') aus einem mit dem Glasbinder nicht verklebenden Material leicht lösbar eingebettet ist.

11. Heizelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Überzugsschicht wenigstens bereichsweise an die Oberfläche der Heizdrähte (4) angeformt ist.