RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentow y Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (21 ) Num er zgłoszenia: 316894 (22) Data zgłoszenia: 08.11.1996 (19) PL (11)181886 (13) B1 (51) IntCl7 H05B 3/86 B60J 1/00 ( 5 4 ) Szyba szklana warstwowa, zwłaszcza szyba samochodowa (30) Pierwszeństwo: 08.11.1995.DE,19541609.0 (73) Uprawniony z patentu: SAINT-GOBAIN VITRAGE, Courbevoie, FR (43) Zgłoszenie ogłoszono: 12.05.1997 BUP 10/97 (72) Twórcy wynalazku: Manfred Gillner, Aachen, DE Siegfried Pikhard, Roetgen, DE Luc Vanaschen, Eupen, BE Karin Bröring, Aachen, DE Friedrich Triebs, Aachen, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.10.2001 WUP 10/01 (74) Pełnomocnik: Szfaruga Anna, POLSERVICE PL 181886 B1 (57) 1. Szyba szklana warstwowa, zwłaszcza szyba samochodowa ogrzewana elektrycznie, zawierająca dwie warstwy szklane w postaci zewnętrznej warstwy i wewnętrznej warstwy, pomiędzy którymi znajduje się połączona z nimi termoplastyczna warstwa pośrednia, w której są zatopione powierzchniowo od strony sąsiadującej z wewnętrzną warstwą szklaną, w strefie skrajnej metalowe przewody zbiorcze, łączące końce drutów oporowych grzewczych lub warstwy oporowe grzewcze, przy czym wewnętrzna warstwa szyby posiada na swojej wolnej powierzchni nieprzezroczystą ramkę dekoracyjną, wykonaną z farby nadającej się do wypalania zaś dodatkowa nieprzezroczysta warstwa odpowiadająca z punktu widzenia kolorystyki ramce dekoracyjnej jest umieszczona miedzy zewnętrzną stroną zewnętrznej warstwy szklanej i metalowymi przewodami zbiorczymi i ponadto jest umieszczona między termoplastyczną warstwą pośrednią i przewodami zbiorczymi i jest połączona bezpośrednio z powierzchnią metalowego przewodu zbiorczego, znamienna tym, że dodatkowa, nieprzezroczysta warstwa (15) w przekroju poprzecznym pomiędzy warstwami (1,1 3,1 2 ) stanowi jedną powłokę. F ig. 2
Szyba szklana warstwowa, zwłaszcza szyba samochodowa Zastrzeżenia patentowe 1. Szyba szklana warstwowa, zwłaszcza szyba samochodowa ogrzewana elektrycznie, zawierająca dwie warstwy szklane w postaci zewnętrznej warstwy i wewnętrznej warstwy, pomiędzy którymi znajduje się połączona z nimi termoplastyczna warstwa pośrednia, w której są zatopione powierzchniowo od strony sąsiadującej z wewnętrzną warstwą szklaną, w strefie skrajnej metalowe przewody zbiorcze, łączące końce drutów oporowych grzewczych lub warstwy oporowe grzewcze, przy czym wewnętrzna warstwa szyby posiada na swojej wolnej powierzchni nieprzezroczystą ramkę dekoracyjną, wykonaną z farby nadającej się do wypalania zaś dodatkowa nieprzezroczysta warstwa odpowiadająca z punktu widzenia kolorystyki ramce dekoracyjnej jest umieszczona miedzy zewnętrzną stroną zewnętrznej warstwy szklanej i metalowymi przewodami zbiorczymi i ponadto jest umieszczona między termoplastyczną warstwą pośrednią i przewodami zbiorczymi i jest połączona bezpośrednio z powierzchnią metalowego przewodu zbiorczego, znamienna tym, że dodatkowa, nieprzezroczysta warstwa (15) w przekroju poprzecznym pomiędzy warstwami (1,13,12) stanowi jedną powłokę. 2. Szyba według zastrz. 1, znamienna tym, że nieprzezroczysta dodatkowa warstwa (15) jest warstwą emalii lub farby nałożonej na przewód zbiorczy (14). 3. Szyba według zastrz. 1, znamienna tym, że nieprzezroczysta dodatkowa warstwa (15) jest taśmą powleczoną barwionym polimerem połączoną z metalowym przewodem zbiorczym (14). 4. Szyba według zastrz. 3, znamienna tym, że nieprzezroczysta dodatkowa warstwa (15) jest utworzona z polimeru odpornego na temperaturę operacji lutowania, w szczególności poliimidu. 5. Szyba według zastrz. 4, znamienna tym, że warstwa (15) ma szerokość nieco większą od szerokości metalowego przewodu zbiorczego (14), który jest połączony z metalowym przewodem zbiorczym (15). 6. Szyba według zastrz. 5, znamienna tym, że szerokości metalowych przewodów zbiorczych (14, 16) i dodatkowej nieprzezroczystej warstwy (15) są znacznie mniejsze od szerokości ramki dekoracyjnej (8), a ponadto przewody zbiorcze (14, 16) oraz dodatkowa nieprzezroczysta warstwa (15) są przesunięte w kierunku skrajnego brzegu zewnętrznej warstwy szklanej (1) w stosunku do wewnętrznego brzegu (20) ramki dekoracyjnej (8). * * * Przedmiotem wynalazku jest szyba szklana warstwowa, zwłaszcza szyba samochodowa, którą można ogrzewać elektrycznie. Szyby szklane warstwowe, ogrzewane elektrycznie, mające taką budowę, są stosowane w szczególności w samochodach jako szyby przednie, lub jako szyby tylne. Ramka dekoracyjna umieszczona na warstwie szyby wewnętrznej wykonana z nieprzezroczystej farby nadającej się do wypalania jest konieczna wtedy, gdy szyba jest montowana w pojeździe poprzez klejenie, który to sposób jest zazwyczaj obecnie stosowany. Ponieważ w większości przypadków zbiorcze przewody metalowe utworzone z błyszczących taśm cynowanej miedzi umieszczonych w odległości 0,5-2 cm od brzegów szyby, są zbyt widoczne, gdy patrzy się od zewnętrz, z powodu ich kontrastowości w stosunku do ramki dekoracyjnej umieszczonej za nimi, dlatego pokrywa się je od strony zewnętrznej dodatkową nieprzezroczystą warstwą w ten sposób, aby nie były widoczne z zewnątrz. W przypadku znanych szklanych szyb warstwowych tą nieprzezroczystą warstwę stosowaną od strony zewnętrznej umieszcza się od strony sąsiadującej z termoplastyczną warstwą pośrednią na zewnętrznej warstwie szklanej. Jest ona utworzona z warstwy farby nałożonej na powierzchnię szklaną przykładowo farby
181 886 3 nadającej się do ceramicznego wypalania lub farby organicznej. Stosowanie warstwy nieprzezroczystej farby na powierzchni szklanej oraz środków niezbędnych dla suszenia i/lub wypalania warstwy farby jest związane z dodatkowymi, znacznymi kosztami robocizny. Znana jest z niemieckiego opisu zgłoszeniowego nr DE 9313394 szyba szklana warstwowa, zwłaszcza szyba samochodowa ogrzewana elektrycznie, zawierająca dwie warstwy szklane w postaci zewnętrznej warstwy i wewnętrznej warstwy, pomiędzy którymi znajduje się połączona z nimi termoplastyczna warstwa pośrednia, w której jest zatopiony przewód antenowy i kabel przyłączeniowy. Kabel przyłączeniowy jest otoczony płaszczem izolacyjnym. Płaszcz izolacyjny kabla przyłączeniowego jest z tworzywa sztucznego barwionego odpowiednio do barwy nadrukowanej i wypalonej ramki dekoracyjnej umieszczonej na zewnętrznej powierzchni szyby zewnętrznej. Ramka dekoracyjna jest z czarnej farby piecowej, zaś płaszcz izolacyjny kabla przyłączeniowego jest z tworzywa sztucznego barwionego odpowiednio na czarno. Celem wynalazku jest konstrukcja szyby szklanej warstwowej w jej strefie brzegowej w ten sposób, aby z jednej strony proces wykonywania szyby szklanej warstwowej został uproszczony ale, aby z drugiej strony korzyść polegająca na niewidoczności przewodów zbiorczych była zachowana. Szyba szklana warstwowa, zwłaszcza szyba samochodowa ogrzewana elektrycznie, zawierająca dwie warstwy szklane w postaci zewnętrznej warstwy i wewnętrznej warstwy, pomiędzy którymi znajduje się połączona z nimi termoplastyczna warstwa pośrednia, w której są zatopione powierzchniowo od strony sąsiadującej z wewnętrzną warstwą szklaną w strefie skrajnej metalowe przewody zbiorcze, łączące końce drutów oporowych grzewczych lub warstwy oporowe grzewcze, przy czym wewnętrzna warstwa szyby posiada na swojej wolnej powierzchni nieprzezroczystą ramkę dekoracyjną, wykonaną z farby nadającej się do wypalania zaś dodatkowa nieprzezroczysta warstwa odpowiadająca z punktu widzenia kolorystyki ramce dekoracyjnej jest umieszczona miedzy zewnętrzną stroną zewnętrznej warstwy szklanej i metalowymi przewodami zbiorczymi i ponadto jest umieszczona między termoplastyczną warstwą pośrednią i przewodami zbiorczymi i jest połączona bezpośrednio z powierzchnią metalowego przewodu zbiorczego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dodatkowa, nieprzezroczysta warstwa w przekroju poprzecznym pomiędzy warstwami stanowi jedną powłokę. Korzystnie nieprzezroczysta dodatkowa warstwa jest warstwą emalii lub farby nałożonej na przewód zbiorczy. Korzystnie nieprzezroczysta dodatkowa warstwa jest taśmą powleczoną barwionym polimerem połączoną z metalowym przewodem zbiorczym. Korzystnie nieprzezroczysta dodatkowa warstwa jest utworzona z polimeru odpornego na temperaturę operacji lutowania, w szczególności poliimidu. Korzystnie warstwa ma szerokość nieco większą od szerokości metalowego przewodu zbiorczego, który jest połączony z metalowym przewodem zbiorczym. Korzystnie szerokości metalowych przewodów zbiorczych i dodatkowej nieprzezroczystej warstwy są znacznie mniejsze od szerokości ramki dekoracyjnej, a ponadto przewody zbiorcze oraz dodatkowa nieprzezroczysta warstwa są przesunięte w kierunku skrajnego brzegu zewnętrznej warstwy szklanej w stosunku do wewnętrznego brzegu ramki dekoracyjnej. Reasumując zgodnie z wynalazkiem dodatkowa, nieprzezroczysta warstwa odpowiadająca pod względem koloru ramce dekoracyjnej umieszczonej na wolnej powierzchni wewnętrznej warstwy szyby, jest umieszczona między warstwą pośrednią, termoplastyczną i przewodami zbiorczymi i jest połączona bezpośrednio z powierzchnią błyszczącej taśmy tworzącej przewód zbiorczy. Podczas gdy jest konieczne, w znanym ze stanu techniki rozwiązaniu, ułożenie dodatkowej niewidocznej warstwy na powierzchni warstwy szyby zewnętrznej i utworzenie niewidocznej warstwy jako taśmy stosunkowo szerokiej, aby zakryć przewody zbiorcze nawet przy różnych położeniach, to według wynalazku szerokość dodatkowej nieprzezroczystej warstwy może być znacznie mniejsza. Wystarczy w skrajnym przypadku, aby dodatkowa nieprzezro-
4 181 886 czysta warstwa pokrywała jedynie przewody zbiorcze. Korzystny przykład wykonania wynalazku polega na tym, że taśma cienkiej, nieprzezroczystej warstwy wykonanej z polimeru mająca szerokość trochę większą od szerokości przewodów zbiorczych jest z nimi połączona. Przewody zbiorcze mogą być ułożone warstwami z taką warstwą taśmy w ten sposób, że przygotowane w ten sposób złożone przewody zbiorcze, mogą być stosowane do wytwarzania ogrzewanej szyby. Inny korzystny skutek w rozwiązaniu według wynalazku polega na tym, że konstrukcja szklanej szyby warstwowej jest bardziej niewidoczna w całości. W przypadku znanego rozmieszczenia dodatkowej, nieprzezroczystej warstwy na warstwie szyby zewnętrznej widać od zewnątrz, w zależności od kąta patrzenia, jednocześnie dodatkową, nieprzezroczystą warstwę i ramkę dekoracyjną na powierzchni zewnętrznej warstwy szyby wewnętrznej, co sprawia wrażenie szklanej szyby warstwowej o stosunkowo grubej konstrukcji. W rezultacie oko obserwuje wówczas tę skrajną strefę ze szczególną uwagą. Przeciwnie, strefa skrajna szklanej szyby warstwowej mająca konstrukcję zgodną z wynalazkiem wydaje się bardziej jednorodna i mniej rozpraszająca. Sprawia to, że poświęca się mniej uwagi strefie skrajnej w przypadku konstrukcji zgodnej z wynalazkiem i że w następstwie tego przewody zbiorcze nie są jako takie praktycznie zauważalne. Na rysunku, na fig. 1 pokazano znane ze stanu techniki konstrukcję szklanej szyby warstwowej, w rzucie perspektywicznym z wyrwaniem, zaś przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania pokazano na fig. 2, gdzie ukazana jest konstrukcja szklanej szyby warstwowej według wynalazku, w rzucie perspektywicznym z wyrwaniem. Na fig. 1 pokazano znaną, ze stanu techniki szklaną szybę warstwową, która zawiera wewnętrzną warstwę 1 to znaczy zwróconą do kabiny, zewnętrzną warstwę 2 i pośrednią warstwę 3 termoplastyczną, która jest utworzona w większości wypadków z poliwinylobutyralu łączącego ze sobą dwie warstwy szklane 1, 2. W pośredniej warstwie 3, od strony sąsiadującej z wewnętrzną warstwą 1, są zatopione elektryczne grzejące rezystory mające kształt cienkich metalowych drutów oporowych 4. Zazwyczaj druty oporowe 4 są połączone równolegle i są zakończone metalowymi przewodami zbiorczymi 5, które są umieszczone na dwóch przeciwległych brzegach szyby, w małej od nich odległości. Przewody zbiorcze 5 są zazwyczaj utworzone z dwóch taśm z błyszczącej cynowanej miedzi, umieszczonych z jednej strony, nałożonych na siebie, pomiędzy którymi są umieszczone końce drutów oporowych 4. Taką warstwową szybę szklaną, która ma być ogrzewana, wykonuje się następująco: najpierw przygotowuje się dwie warstwy szklane 1 i 2 oraz pośrednią warstwę 3. Następnie, na powierzchni pośredniej warstwy 3 umieszcza się taśmę błyszczącą z cynowanej miedzi i mocuje się przez miejscowe nagrzewanie odpowiednio wzdłuż dwóch jej brzegów. Następnie na pośredniej warstwie 3 i na taśmach błyszczących z cynowanej miedzi, umieszcza się druty oporowe 4 przy czym druty oporowe 4 jednocześnie mocuje się na powierzchni warstwy 3 stosując ciśnienie i ogrzewanie. W końcu, na już zamocowanych taśmach błyszczących z miedzi umieszcza się odpowiednio dodatkową taśmę z miedzi cynowanej. Przy pomocy lutownicy taśmy błyszczące z miedzi odpowiednio nałożone na siebie lutuje się ze sobą mocując również końce drutów oporowych 4. Przygotowanie dwóch warstw szklanych wewnętrznej warstwy 1 i zewnętrznej warstwy 2 rozpoczyna się od tego, że najpierw wycina się osobno obie te warstwy stosownie do pożądanego kształtu. Następnie na wewnętrznej warstwie 1 drukuje się metodą sitodruku dekoracyjną ramkę 8 w formie odpowiedniej masy druku sitowego. Obie warstwy 1 i 2 są, następnie montowane i są razem wyginane w położeniu poziomym. Nadrukowana na warstwie 1 ramka dekoracyjna 8 stanowi w tym przypadku warstwę górną, topi się w temperaturze wyginania i tworzy nieprzezroczystą warstwę emalii. Po wykonaniu operacji wyginania dwie warstwy 1, 2 są oddzielane jedna od drugiej. Następnie w dodatkowej operacji drukowania ramkę dekoracyjną 10 z odpowiedniej farby drukarskiej drukuje się na stronie wklęsłej wygiętej warstwy 2. Po wykonaniu dekoracyjnej ramki 10 stosuje się jednakże korzystnie farbę organiczną, która utwardza się w temperaturze niższej od temperatury wyginania. Aby utwardzić tę warstwę farby konieczne jest przeprowadzenie dodatkowej operacji suszenia.
181 886 5 W ten sposób przygotowane warstwy 1, 2 są łączone jedna z drugą w znany sposób w autoklawie pod wpływem dostarczonego ciepła i ciśnienia. W celu montażu w karoserii pojazdu samochodowego warstwowa szyba szklana jest przyklejana do mocującego obrzeża otworu okiennego, przy czym warstwa kleju jest zamaskowana od wewnątrz za pomocą dekoracyjnej ramki 8. Gdy na szybę patrzy się od zewnątrz obydwie nieprzezroczyste warstwy 8 i 10 są postrzegane przez oko jako dwie warstwy oddzielone jedna od drugiej, jak jest to pokazane wyraźnie na fig. 1. Na fig. 2 pokazano konstrukcję szyby według wynalazku, która może być ogrzewana. Wewnętrzna warstwa 1 jest ukształtowana dokładnie tak, jak w przypadku warstwowej szyby szklanej opisanej na fig. 1. Natomiast zewnętrzna warstwa 12 nie ma żadnej nieprzezroczystej warstwy farby. W ten sposób może ona bezpośrednio być poddawana dalszej obróbce po wygięciu razem z wewnętrzną warstwą 1. Pośrednia warstwa 13 jest w zasadzie również przygotowana w ten sam sposób, jak warstwa opisana na fig. 1. Taśmy błyszczące z miedzi są najpierw umieszczane na pośredniej warstwie 13, tworząc przewody zbiorcze, w których są umieszczone końce drutów oporowych 4. W tym przypadku stosuje się jednakże taśmy 14, które są trwale połączone z jednej strony z taśmą cienkiej warstwy 15 wykonanej z odpowiedniego polimeru barwionego. Taśmę 14 stanowi pasek foliowy. Gdy ramka dekoracyjna 8 stanowi warstwę czarnej emalii, to przykładowo poliimid barwiony na czarno jest odpowiedni dla taśmy warstwowej 15. Taśma warstwowa 15 z poliimidu jest korzystnie trochę szersza od taśmy 14 z miedzi. W ten sposób, brzegi przewodów zbiorczych są również zamaskowane przed widokiem z zewnątrz. Taśmę 14 od nowa pokrywa się warstwą cyny od strony drutów oporowych 4. Warstwa 15 jest wystarczająco odporna na ciepło aby znieść bez uszkodzeń operację lutowania, za pomocą, której mocuje się drugą taśmę 14 błyszczącą z miedzi. Taśma 15 powleczona farbą, znajduje się z jednej strony bliżej ramki dekoracyjnej 8 a z drugiej strony, jej górny brzeg 18 znajduje się w takiej odległości poniżej brzegu górnego 20 ramki dekoracyjnej 8, że warstwy 8 i 15 mogą być postrzegane z zewnątrz jako oddzielne warstwy tylko w przypadku bardzo uważnej obserwacji. Kolory taśmy 15 i ramki dekoracyjnej 8 mogą być tak dobrane, że kolor taśmy 15 nie odróżnia się wcale od tła ramki dekoracyjnej 8. W przypadku przykładu wykonania opisanego powyżej warstwa maskująca przewody zbiorcze jest wykonana w formie taśmy powleczonej farbą, która jest zazwyczaj trochę szersza od taśmy, z która jest połączona. Ma to szczególną korzyść, że druga błyszcząca taśma 16 z miedzi nie musi być umieszczona na taśmie 14 i nie musi być przymocowana do niej z dużą dokładnością, ponieważ, nawet w przypadku niewielkich przesunięć bocznych, wystające brzegi taśmy są maskowane za pomocą taśmy szerszej warstwy 15. Jednakże, gdy taśma 16 jest umieszczona z dużą dokładnością, lub gdy stosuje się tylko taśmę błyszczącą do której są przylutowane druty 4, to wynalazek również może być zrealizowany w ten sposób, aby taśma błyszczącą była pokryta od strony skierowanej do warstwy pośredniej 13 odpowiednim lakierem, który wytrzymuje temperaturę podczas następnej operacji lutowania i którego barwa jest zgrana z barwą ramki dekoracyjnej
181 886 F ig. 1 F i g. 2 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.