Brevet FR2509947A1 — publié le 19830121

* 2509947 VITRAGE CHAUFFANT ELECTRIQUE. L'invention est relative à un vitrage à réseau de chauffage électrique émaillé à chaud, c'est-à-dire dont l'une des faces porte un réseau de minces conducteurs compris entre des bandes collectrices d'alimentation, ce réseau étant constitué d'une composition électrique- ment conductrice imprimée en surface et incorporée par cuisson, et muni d'une couche de couverture et de protection formée d'un émail ou d'une glaçure céramique électriquement isolants déposée sur les collecteurs de façon à déborder leurs contours. La publication de brevet allemande DE-OS 16 90298 décrit un vitrage analogue: la couche destinée à protéger les conducteurs élec- triques y recouvre l'ensemble du réseau, à savoir non seulement les bandes collectrices latérales mais encore les bandes étroites consti- tuant les conducteurs chauffants Il s'agit d'une pâte imprimée par sérigraphie sur la couche électroconductrice déposée et séchée au préa- lable, puis cuite avec elle au cours d'une seule et même opération de traitement thermique. Mais la couche protectrice peut aussi ne couvrir que les col- lecteurs; on adopte cette solution lorsqu'il est nécessaire de proté- ger essentiellement ces collecteurs, et en particulier lorsqu'ils sont placés, sur le bord du vitrage, dans la région qui sert à encadrer celuici sur la carrosserie, et que sa fixation s'effectue par collage, car les colles ou encore les couches de primaire utilisées détériorent les couches conductrices. On connait d'autre part des vitrages chauffants électriques dont les conducteurs chauffants et les collecteurs imprimés comprennent une couche métallique secondaire déposée par voie galvanoplastique; il s'agit, en règle générale, d'un dépôt de cuivre éventuellement revêtu de nickel et/ou de chrome Ces couches métalliques secondaires permet- tent d'augmenter la conductibilité électrique des conducteurs dans la mesure voulue, tout en économisant la fritte électroconductrice impri- 250994 ? mée, qui renferme en règle générale de l'argent métallique. Dans les vitrages chauffants connus, les conducteurs chauf- fants se raccordent aux collecteurs sans transition, en conservant leur largeur, avec toutefois un léger arrondi au point de raccordement. Enfin, sur les vitrages dont les conducteurs chauffants sont pourvus d'une couche métallique déposée par voie galvanoplastique, les couches protectrices d'émail à chaud mentionnées plus haut doivent avoir été déposées auparavant de sorte qu'elles ne pourront couvrir que les collecteurs, les couches métalliques secondaires s'étendant seule- ment jusqu'à leur limite. Lorsqu'ils sont revêtus d'une couche protectrice, les conduc- teurs chauffants ne sont évidemment plus accessibles de l'extérieur Il en résulte que s'il existe des faiblesses, ce qui se produit de temps a autre lors de la sérigraphie, on ne peut plus les réparer puisque le défaut ne se détecte qu'après cuisson et que la cuisson s'effectue nor- malement en une seule phase; or, elles peuvent ultérieurement, lors du fonctionnement du dispositif, provoquer une surchauffe locale et par- fois une coupure du conducteur. La difficulté existe même si la couche protectrice n'est dé- posée que sur les collecteurs, car les tolérances de fabrication obli- gent à prévoir un débord latéral qui recouvrira au moins les zones de raccordement des conducteurs Elle s'aggrave dans le cas de vitrages munis à la fois de conducteurs chauffants renforcés par galvanoplastie et de collecteurs pourvus d'une couche protectrice d'émail à chaud, puisque c'est seulement à partir du bord de la couche protectrice que la section du conducteur chauffant s'augmente lors du dépôt métallique. L'invention a donc pour objet de fournir un vitrage chauffant pourvu de collecteurs protégés par une couche émaillée et qui réponde aux conditions voulues pour une sécurité durable. Selon l'invention les tronçons de conducteurs chauffants, dans la zone placée sous la couche protectrice, sont élargis, de sorte que leur résistance électrique soit plus faible dans la région en ques- tion qu'elle ne l'est sur l'ensemble des tronçons chauffants propre- ment dits et que les conséquences d'un défaut se trouvent atténuées. Il existera donc sur les tronçons finals de conducteurs chauffants, pour couvrir la zone qui s'étend sous la couche protectri- ce, des domaines de transition appropriés évitant tout point faible susceptible d'entratner une surchauffe locale ou même une destruction des conducteurs chauffants dans cette zone. Cette mesure est particulièrement avantageuse quand, selon un développement de l'invention, les conducteurs chauffants sont renforces d'une couche métallique Secondaire jusqu'au bord -de la couche protec- trice disposée sur les collecteurs, les élargissements de leurs tron- çons finals étant choisis tels que la résistance électrique y soit tout au plus égale et de préférence inférieure à ce qu'elle est dans la zone utile a la vision, c'est-à-dire dans la partie renforcée Il est possi- ble d'obtenir ce résultat en élargissant suffisamment les conducteurs chauffants pour que leur section finale non renforcée corresponde sen- siblement à celle qu'ils possèdent dans la zone chauffante, les diffé- rences de conductibilité électrique des constituants obtenus' par cuisson et du métal déposé par-voie galvanoplastique pouvant être né- gligées en première approximation. Les tronçons finals des conducteurs chauffants seront avanta- geusement dessinés de façon à s'élargir sur une distance supérieure à celle sur laquelle la couche protectrice déborde du collecteur On peut ainsi éliminer les inconvénients d'un décalage de la couche protectrice correspondant aux tolérances d'impression. D'autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description donnée ci-dessous d'un exemple de mise en oeuvre d'un vi- trage chauffant dont les conducteurs chauffants, renforcés, sont cons- titués selon l'invention. Ces dessins montrent figure 1: une vue partielle, de face, d'un tel vitrage; figure 2 une section, selon la ligne II II de la figure 1, de ce vitrage, collé toutefois dans la feuillure d'une carrosserie. Les vitrages chauffants trouvent leur principale utilisation en tant que lunettes arrière sur les véhicules automobiles. Un réseau chauffant imprimé est disposé sur la face de la feuille de verre 1 qui est tournée vers l'habitacle Ses conducteurs chauffants 2 sont formés de bandes étroites d'une fritte à l'argent, d'une largeur de 0,4 mm, qui se raccordent à leurs extrémités sur des bandes collec- trices d'amenée de courant 3, relativement larges En règle générale, sur le vitrage monté, les conducteurs 2 sont disposés horizontalement et les collecteurs 3 courent le long des deux côtés plus ou moins verticaux. Sur le bord de la feuille de verre 1 est déposée une bande opaque 4 d'émail à chaud, large de 1 à 3 cm Elle recouvre et protège les collecteurs 3 et elle est plus large que ces derniers En tant que couverture protectrice, elle pourrait se limiter à leur étendue mais dans le cas présenté, elle forme sur tout le tour du vitrage un cadre fermé qui, en dehors des collecteurs 3, a pour objet de masquer les dé- fauts de régularité du bord de la couche de colle, la protégeant aussi des rayons ultraviolets. Jusqu'au bord 5 de la couche protectrice 4, les conducteurs chauffants 2 sont renforcés par une couche métallique 15 déposée par voie galvanoplastique L'épaisseur de leurs tronçons renforcés est donc supérieure à celle de la couche électroconductrice des collecteurs 3. Pour éviter une chute brutale de la conductibilité électrique dans la zone de transition voisine du bord 6 du collecteur 3, le tron- çon final 7 de chaque conducteur chauffant est suffisamment élargi pour que sa section, à l'emplacement o commence la couche protectrice 4 et o cesse donc la couche secondaire 15, atteigne une valeur correspon- dant à celle du tronçon renforcé, lui conférant une conductibilité ana- logue et de préférence supérieure. Il est prévu que la couche protectrice 4 déborde au-delà du collecteur 3, en direction du champ chauffé, sur une distance A de l'ordre de 2 mm ce qui, compte tenu des tolérances d'impression, garan- tit que les collecteurs 3 seront, en toute hypothèse, entièrement re- couverts. La zone critique des conducteurs chauffants est celle susceptible de se trouver ainsi recouverte par la couche protectrice 4; le tronçon final 7 est alors élargi conformément à l'invention sur une distance B, à partir du bord 6 du collecteur 3, de l'ordre de 4 à 8 mm, c'est-à-dire au moins deux fois égale à la distance A Les tronçons finals élargis 7 des conducteurs chauffants ne seront donc jamais entièrement couverts. Enfin, à leur débouché sur le collecteur 3, les conducteurs atteignent une largeur C de l'ordre du décuple de celle du tronçon chauffant. La figure 2 montre en détail la superposition des couches On voit que les conducteurs chauffants 2 ont une épaisseur H supérieure à l'épaisseur h des collecteurs 3 Sur ces derniers est déposée la couche de couverture protectrice 4, qui déborde latéralement sur quelques mil- limètres. La couche 4 protège le collecteur 3 contre une attaque par la couche de primaire 9 déposée pour améliorer l'adhérence de la couche de colle 10 Cette dernière fixe la feuille de verre 1 dans la feuillure d'encadrement 11 destinée à la recevoir sur la carrosserie La borne de connexion 12 se trouve noyée à l'intérieur. Pour fabriquer le vitrage chauffant conforme a l'invention, on opère de la façon suivante: On exécute d'abord un écran de soie correspondant au dessin des conducteurs chauffants 2 et des collecteurs 3 qu'il y a lieu d'im- primer, dessin dans lequel les zones de transition entre les conduc- teurs chauffants et les collecteurs présentent les caractéristiques ( 7 B, C) précitées; cet écran est fabriqué selon le procédé décrit par le brevet US 3 553 833. On utilise l'écran pour déposer par impression sur la feuille de verre 1 une fritte électroconductrice telle que la composition 314 E de la firme DEGUSSA, qu'on laisse ensuite sécher à une température de l'ordre de 80 C pendant 5 à 10 minutes. On dépose alors sur la feuille de verre, au cours d'une se- conde étape d'impression, toujours à l'écran de soie, a l'aide d'un deuxième écran fabriqué comme le premier, la couche de recouvrement et de protection 4. Lors du dessin du deuxième écran, il faut veiller à ménager sur chacun des deux collecteurs 3 un domaine 13 o ce collecteur est laissé à nu par la couche protectrice 4 pour pouvoir y souder les bor- nes de connexion des cables d'alimentation électrique, et des plages analogues 14 pour la mise en place des contacts des conducteurs d'ali- mentation dans le bain de galvanoplastie Pour l'impression, on peut utiliser par exemple l'émail céramique a chaud 14 710/80 392 de DEGUSSA, qu'on laisse encore sécher avant de porter la feuille 1 à sa température de bombage ou de trempe, de la bomber le cas échéant à la forme voulue, puis de la tremper par refroidissement brusque. On soumet enfin cette feuille a la galvanoplastie et on la recouvre ainsi dans des bains appropriés d'une double couche de cuivre et de nickel 15, après avoir placé des contacts sur les plages 14. L'opération s'effectue selon le procédé décrit dans le brevet US 3 553 833 précité. Les vitrages chauffants fabriqués selon l'invention mais sans dép 8 t galvanoplastique sur les conducteurs chauffants possèdent, en ce qui concerne la structure des zones de transition entre ces conducteurs et les collecteurs, les mêmes caractéristiques que dans l'exemple donné ci-dessus, de sorte qu'une description détaillée de ce cas particulier n'apparaît pas nécessaire. REVENDICATIONS 1 Vitrage à réseau de chauffage électrique émaill 6 à chaud, muni d'une couche de couverture protectrice formée d'un émail ou d'une glaçure céramique électriquement isolants déposés sur les collecteurs, caractérisé en ce que le tronçons finals ( 7) des conducteurs chauf- fants ( 2) sont élargis dans l'ensemble de la zone placée sous la couche protectrice ( 4). 2 Vitrage chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs chauffants ( 2) sont renforc 6 S d'une couche mé- tallique secondaire ( 15) jusqu'au bord ( 5) de la couche protectrice ( 4) disposée sur les collecteurs ( 3) et en ce que l'élargissement est tel que la résistance électrique dans les tronçons finals ( 7) est tout -au plus égale à ce qu'elle est dans la partie renforcée des conducteurs chauffants ( 2). 3 Vitrage chauffant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section des tronçons finals non renforcés des conducteurs chauffants ( 2) est au moins aussi importante que la section des tron- çons renforcés. 4 Vitrage chauffant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la longueur (B) du tronçon final élargi ( 7) des conducteurs chauffants ( 2) est supérieure à la distance (A) dont la couche protectrice déborde latéralement les collecteurs. Vitrage chauffant selon la revendications, caractérisé en ce -que la longueur (B) des tronçons élargis est de l'ordre de 4 à 8 mm et la distance (A) de l'ordre de 1 à 3 mm. 6 Vitrage chauffant selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tronçons finals ( 7) des conducteurs chauf- fants ( 2) s'élargissent régulièrement jusqu'à atteindre une largeur maximale (C) au débouché sur les collecteurs ( 3). 7 Vitrage chauffant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les collecteurs sont laissés à nu par la couche protectrice dans des domaines ( 13) destinés à la pose de bornes de con- nexion et le cas échéant sur des plages ( 14) destinées à la mise en place des contacts de galvanoplastie. 8 Vitrage chauffant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche protectrice ( 4) est constituée d'un émail à chaud opaque disposé sur tout le tour du vitrage ( 1). 9 Procédé de fabrication d'un vitrage à chauffage électrique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on dépose I_ 2509947 par sérigraphie au cours d'une première étape le réseau chauffant cons- titué des conducteurs chauffants ( 2) et des collecteurs ( 3) à la surfa- ce de la feuille de verre, qu'après séchage de ce réseau on dépose au cours d'une seconde étape, par sérigraphie, la couche protectrice d'émail céramique isolant ( 4) et qu'après séchage de cette couche on cuit l'ensemble au cours du chauffage exigé par le processus de bombage et/ou de trempe de la feuille de verre. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les parties de conducteurs chauffants non recouvertes par la couche protectrice sont ensuite renforcées d'une couche métallique secondaire déposée par voie galvanoplastique.